基于非平稳马尔可夫随机场的联合散射环境感知和信道估计
摘要：整合感知和通信系统中的一些雷达目标也充当通信散射体。提出了一种基于散射环境中目标和散射体位置的位置域信道建模方法，得到的雷达和通信信道呈现二维联合突发稀疏性。提出了一种联合散射环境感知和信道估计方案，同时提高目标/散射体定位和信道估计性能，其中，提出了一种空间非平稳马尔可夫随机场(MRF)模型来捕捉二维联合突发稀疏性。设计了基于期望最大化(EM)的方法来解决联合估计问题，其中E步得到雷达和通信信道的贝叶斯估计，M步自动学习MRF中的动态位置网格和先验参数。然而，E步中现有的稀疏贝叶斯推断方法每次迭代涉及高复杂度的矩阵求逆。此外，由于复杂的非平稳MRF先验，M步的复杂度指数级增长。为了解决这些困难，提出了一种无逆变分贝叶斯推断算法来进行E步，以及一种基于伪似然近似的低复杂度方法来进行M步。在仿真实验中，所提出的方案在显著减少计算负担的同时，能够实现比最先进方法更好的性能。
作者：Wenkang Xu, Yongbo Xiao, An Liu, Ming Lei and Minjian Zhao
论文ID：2302.02587
分类：Signal Processing
分类简称：eess.SP
提交时间：2023-07-19