可重构智能表面辅助 MIMO-OFDM 系统的变分贝叶斯多用户跟踪
信号处理
2023-04-25 v1
摘要
可重构智能表面（RIS）因其在辅助无线通信与环境感知方面的潜在优势而引起了巨大关注。本文研究了一个由多个 RIS 辅助的多输入多输出（MIMO）正交频分复用（OFDM）系统中的具有挑战性的多用户跟踪问题。具体而言，我们假设多天线基站（BS）接收由多个 RIS 反射的来自单天线用户的 OFDM 符号，并跟踪这些用户的位置。考虑到用户的移动性以及视距（LoS）路径的阻塞，我们建立了一个概率转移模型来刻画跟踪过程，其中利用了信道参数与多用户位置之间的几何约束。我们进一步开发了一种在线消息传递算法，称为贝叶斯多用户跟踪（BMT）算法，用于估计多用户位置、多个 RIS 处的到达角（AoAs）、时延以及 LoS 路径的阻塞情况。推导了贝叶斯克拉美罗界（BCRB）作为所考虑跟踪问题的基本性能极限。基于 BCRB，我们优化了多个 RIS 的无源波束成形（PBF）以提升跟踪性能。仿真结果表明，所提出的 PBF 设计显著优于对比方案，且我们的 BMT 算法可实现高达厘米级的跟踪精度。
引用
@article{arxiv.2304.11884,
title = {Variational Bayesian Multiuser Tracking for Reconfigurable Intelligent Surface Aided MIMO-OFDM Systems},
author = {Boyu Teng and Xiaojun Yuan and Rui Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.11884},
year = {2023}
}