针对STAR-RIS辅助的合作式ISAC任务，采用主动和被动传感方式的最小化SPEB（系统性能误差）问题

《IEEE Open Journal of the Communications Society》：SPEB Minimization for STAR-RIS–assisted Cooperative ISAC with Active and Passive Sensing

　　

摘要：

我们研究了同时传输和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）辅助的协作式集成感知与通信（ISAC）系统的联合设计，以实现未来第六代网络的高精度感知和可靠通信。具体来说，我们考虑了一种采用STAR-RIS辅助的感知架构的ISAC系统。STAR-RIS不仅能够辅助严重受阻的非视距通信用户，还能够实现对目标的被动感知。因此，除了在基站对目标进行单站主动感知外，所提出的架构还利用在STAR-RIS接收到的回波来显著提升感知性能。为了表征感知性能，我们推导出了基本平方位置误差界限（SPEB）作为该STAR-RIS辅助协作式ISAC系统的关键定位指标。我们研究了发射波束成形矩阵、感知协方差矩阵和STAR-RIS系数的最优设计，以在保证通信服务质量要求的同时最小化目标的SPEB。为了解决这个高度耦合的非凸优化问题，我们采用了一种基于双环罚函数对偶分解框架和块坐标下降方法的迭代算法。数值结果证明了所提出架构的有效性，显示在所考虑的参数值下，其在SPEB方面比传统的RIS和随机STAR-RIS相移方案分别降低了24.62%和40.08%。