RIS增强的频谱感知: 需要多少反射单元才能实现接近1的检测概率?
信息论
2021-07-15 v1 math.IT
摘要
在本文中,我们提出了一种可重构智能表面(reconfigurable intelligent surface, RIS)增强的频谱感知系统,其中主发射机配备单天线,次发射机配备多天线,并利用RIS来改善检测性能。不失一般性,我们采用最大特征值检测方法,并基于大维随机矩阵理论提出相应的分析框架,以在渐近状态下评估检测概率。此外,RIS的相移矩阵仅利用统计信道状态信息(channel state information, CSI)进行设计,结果表明当RIS相关信道为莱斯衰落或视距(line-of-sight, LoS)时该方法非常有效。利用所设计的相移矩阵,推导了等效信道增益的渐近分布。接着,我们给出了关于实现接近1的检测概率所需反射单元(reflecting elements, REs)数量的理论预测。最后,我们给出了蒙特卡洛仿真结果,以评估所提检测概率渐近分析框架的准确性以及关于实现接近1检测概率所需REs数量的理论预测的有效性。此外,仿真结果表明,所提出的RIS增强频谱感知系统能显著提升检测性能。
引用
@article{arxiv.2107.06525,
title = {RIS-Enhanced Spectrum Sensing: How Many Reflecting Elements Are Required to Achieve a Detection Probability Close to 1?},
author = {Jungang Ge and Ying-Chang Liang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.06525},
year = {2021}
}