STAR-RIS辅助多载波通信感知一体化系统的资源优化

来源：系统工程与电子技术杂志2024年第4期北京时间：

作者：寇弘恺, 傅友华

单位：1. 南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子（未来技术）学院, 江苏 南京 210023；2. 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

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。

关键词：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

基金资助：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)