混合场波束斜视效应下太赫兹超大可重构智能表面对用户信道与位置的感知
信号处理
2023-06-27 v3
摘要
本文研究太赫兹超大可重构智能表面(XL-RIS)系统中用户上行信道与位置的感知，其中克服了由XL阵列孔径及XL带宽引起的独特混合远-近场效应与波束斜视效应。具体而言，我们首先提出一种联合信道与位置感知方案，其包含用于信道估计(CE)的 location-assisted generalized multiple measurement vector orthogonal matching pursuit (LA-GMMV-OMP，位置辅助广义多测量向量正交匹配追踪)算法，以及基于完备字典的定位(CDL)方案，其中提出频选极坐标冗余字典以克服混合场波束斜视效应。CE模块将粗略的网格上角度估计(分别由基站与RIS观测)输出至定位模块，后者返回精细的离网格角度估计以改进CE。特别地，借助RIS，CDL可通过线交点获得用户位置，并提出了基站处的极坐标梯度下降(PGD)算法以超分辨精度实现离网格角度估计。此外，为进一步降低感知开销，我们提出一种与CE解耦的基于部分字典的定位方案，其中RIS作为锚点依据到达时间差将用户锁定在双曲线上，并利用所提PGD算法获得用户的离网格位置。仿真结果表明所提两种定位方案及CE方案相较最先进基线方法的优越性。
引用
@article{arxiv.2305.07184,
title = {Sensing User's Channel and Location with Terahertz Extra-Large Reconfigurable Intelligent Surface under Hybrid-Field Beam Squint Effect},
author = {Zhuoran Li and Zhen Gao and Tuan Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.07184},
year = {2023}
}
备注
This paper was accepted by IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing (DOI: 10.1109/JSTSP.2023.3278942). Simulation codes are provided to reproduce the results in this paper: https://github.com/LiZhuoRan0