可重构智能表面辅助近场通信感知一体化系统基于嵌套张量的同时定位与通信方法

来源：电子与信息学报杂志2025年第4期北京时间：

作者：罗欣, 杜建和, 张耀, 陈远知, 关亚林

单位：1.中国传媒大学信息与通信工程学院 北京 1000242.北京邮电大学人工智能学院 北京 100876

摘要：可重构智能表面(RIS)因其能够智能配置无线传输环境而成为增强通信和感知的革新技术。随着RIS孔径的增加，电磁场特性发生根本性变化，近场范围扩大。与远场通信和感知不同，近场通信和感知需要考虑更为复杂的信道结构特性，这使得RIS辅助的毫米波系统在近场通信和感知方面更具挑战。基于此，该文研究一种RIS辅助通信感知一体化(ISAC)的近场传输系统。首先，利用所考虑的ISAC场景的多维度资源和Khatri-Rao空时编码方法，将接收到的ISAC信号构造为4阶嵌套张量。然后，利用嵌套张量的代数结构和对近场信道模型的2阶菲涅耳近似，设计一种基于嵌套张量的同时定位和通信方案，在不发送专用导频的情况下实现近场环境散射点和用户定位以及信息符号检测。仿真结果表明，提出的方案具有较好的ISAC性能并优于现有方案。此外，即使是在高阶调制情况下，所提方案也有良好的定位精度和的误码率性能。

关键词：通信感知一体化, 张量, 可重构智能表面, 近场, 毫米波

基金资助：国家重点研发计划(2022YFB3904603)，国家自然科学基金(62471444, U2441236)