STAR-RIS辅助多载波通信感知一体化系统的资源优化

作     者：寇弘恺 傅友华 KOU Hongkai;FU Youhua

作者机构：南京邮电大学电子与光学工程学院江苏南京210023 南京邮电大学柔性电子(未来技术)学院江苏南京210023 南京邮电大学射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室江苏南京210023 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2024年第46卷第4期

页      面：1431-1439页

核心收录：

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0804[工学-仪器科学与技术] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室开放课题(KFJJ20210101)资助课题 

主　　题：同时透射和反射的可重构智能表面 通信感知一体化 资源分配 通信和速率 

摘      要：针对频谱资源短缺和传统的智能反射面无法实现全空间覆盖的问题,研究了同时透射和反射的可重构智能表面(simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surface, STAR-RIS)辅助通信感知一体化系统。通过分配功率和子载波资源并优化STAR-RIS系数矩阵,使得在保证感知功能的前提下,最大化通信和速率。设计了一种交替优化算法,将多变量之间相互耦合的非凸问题解耦转化为3个凸的子问题。首先,松弛子载波选择变量后使用惩罚函数和逐次凸逼近算法;然后,直接求解功率分配变量的凸子问题;最后,使用半正定规划并把秩一约束改写为核范数与谱范数之差,将其作为惩罚函数,使用逐次凸逼近以优化STAR-RIS系数矩阵。仿真结果表明,与传统RIS相比,所提方案的性能取得了显著提升。