堆叠智能超表面在波域执行二维 DFT 用于 DOA 估计

基于堆叠智能超表面（SIM）的技术被开发用于执行二维（2D）波达方向（DOA）估计。与传统设计不同，接收阵列前方的先进 SIM 在入射波传播穿过它时自动执行二维离散傅里叶变换（DFT）。为使 SIM 完成此任务，我们设计了一种梯度下降算法，用于迭代更新 SIM 中每个超原子的相移，以最小化 SIM 响应与 2D DFT 矩阵之间的拟合误差。为了进一步提高 DOA 估计精度，我们配置 SIM 输入层的相移以生成一组具有正交空间频率仓的 2D DFT 矩阵。大量数值仿真验证了训练良好的 SIM 执行 2D DFT 的能力。具体而言，结果表明具有光学计算速度的 SIM 在 2D DOA 估计中达到了 $10^{-4}$ 的 MSE。