RIS辅助的分数约束分式规划联合感知与通信
信号处理
2025-09-22 v3
摘要
本文研究了一个由可重构智能表面(RIS)辅助的上行双功能感知与通信系统，其反射模式被配置以权衡感知与通信功能。具体而言，在确保通信用户信干噪比约束的同时，最小化估计感知用户方位角的贝叶斯Cramér-Rao下界(BCRLB)。我们证明该问题可以表述为一个新颖的分数约束分式规划(FCFP)问题。为了处理这一非平凡优化问题，我们将最初用于处理仅目标中包含分式结构的优化问题的二次变换技术扩展到约束中也包含比值的场景。首先，考虑衰落系数已知的情形。利用二次变换，FCFP问题可以转化为一系列子问题，这些子问题除了常数模约束外是凸的，而常数模约束可以通过基于惩罚的方法处理。为进一步降低计算复杂度，我们利用常数模条件提出了一种新颖的线性变换。该新变换使FCFP问题可以转化为一系列线性规划(LP)子问题，从而可以高效求解。然后，考虑衰落系数未知的情形。采用修正的BCRLB使问题更易处理，并使用所提出的基于二次变换的算法求解问题。数值结果揭示了RIS可以合成的非平凡且有效的反射模式，以同时促进通信和感知功能。
引用
@article{arxiv.2503.09922,
title = {RIS-Assisted Joint Sensing and Communications via Fractionally Constrained Fractional Programming},
author = {Yiming Liu and Kareem M. Attiah and Wei Yu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.09922},
year = {2025}
}
备注
16 pages, 10 figures, accepted for publication in IEEE Transactions on Wireless Communications