有源RIS辅助的通感一体化协作波束赋形与功率分配优化设计

2025-06-02 70 1.86M 0

  多可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助的通信感知一体化系统(Integrated Sensing and Communication,ISAC)是未来6G网络的关键技术。本文研究协作式双有源RIS辅助的ISAC系统,利用双反射链路实现基站与处于非视距区域的多用户通信和多目标感知任务。以最大化最小感知波束图增益为准则,建模通信服务质量、感知均方互相关,以及基站和有源RIS发射功率等约束条件,构建基站的通信波束赋形与感知协方差矩阵,以及有源RIS的反射系数矩阵和放大功率分配等关键参数的联合优化问题。由于基站的发射波束赋形矢量及感知协方差矩阵与2个有源RIS的反射系数矩阵呈现强耦合特点,该联合优化问题属于一类非凸优化问题,求解复杂度高。为此,设计一种分布式迭代次优算法方案,将联合优化问题解耦为3个子优化问题,在基站侧优化通信波束赋形、感知协方差矩阵,以及有源RIS放大功率分配,并在2个有源RIS侧优化各自的反射系数矩阵。仿真结果表明,本文所提的分布式优化算法具有良好的收敛性能,且相比于其他方案,在系统功率预算和反射面单元数相同的条件下,通过优化2个有源RIS之间的放大功率分配能够提升约2 d B的波束图增益,实现更高的功率利用效率。



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