有源STAR-RIS辅助的通信感知一体化系统联合优化设计

来源：电讯技术杂志2025年第9期北京时间：

作者：彭俊杰,王丰,丁克

单位：(1.广东工业大学 信息工程学院，广州 510006;2.佛山显扬科技公司，广东 佛山 528299)

摘要：针对多用户多目标通感服务的全空间覆盖问题，研究了有源同时传输和反射可重构智能表面（Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface,STAR-RIS）辅助的通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)系统。不同于已有研究工作，本方案建模优化了有源STAR-RIS的幅度参数。在满足各通信用户的信干噪比、各感知目标的照射波束增益以及有源STAR-RIS的硬件约束等条件下，以系统总功率最小化为准则，建模ISAC基站发射波束赋形矢量和有源STAR-RIS相移/幅度等关键参数的联合优化设计问题。为快速解决该复杂的非凸联合优化设计问题，首先将其分解为ISAC基站发射波束赋形设计、有源STAR-RIS元件相移参数设计和幅度参数优化这3个子问题，然后采取块坐标下降策略，迭代求解获取最优解。仿真结果显示，相比于已有方案，本方案提出的联合优化设计算法有效降低了系统总功率30%，能取得复杂度和通信感知性能的良好折中。

关键词：通信感知一体化(ISAC)；STAR-RIS；波束赋形；联合优化设计；

基金资助：国家自然科学基金资助项目(61901124)；广东省自然科学基金资助项目(2021A1515012305)；广东省研究生创新教育创新计划(2023JGXM_048)