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摘要：针对超大规模智能超表面辅助的毫米波移动通信系统，探索了近场级联信道在毫米波频段下的稀疏特征，分析其特殊的稀疏结构，并基于该特殊的稀疏表征提出结构化压缩感知的信道估计方案，设计了BOMP算法。仿真结果表明，与传统的稀疏信道估计算法相比，所提出的算法能够有效提高信道估计精度。
关键字：智能超表面；近场信道；稀疏信号处理
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2026.02.004
概述
智能超表面（RIS）以其独有的低成本、低能耗、可编程等特点有望成为下一代移动通信系统中的关键技术，它能够在一定程度上改变无线信号传播环境的能力，提升无线通信系统的性能。
获取准确的信道状态信息（CSI）对于实现电磁环境的智能控制是十分重要的。RIS的引入使得信道维数急剧增加，而信道特征的利用可以极大地帮助简化估计过程。文献[4]分析了混合空间角度域中RIS到用户信道的单结构稀疏性，通过降维方法反馈与用户无关CSI和用户相关CSI，并通过角度信息设计动态码本，实现基站（BS）一智能超表面一用户级联信道的估计。在此基础上，文献[5]分析了级联信道角度域上的双结构稀疏性，利用公共BS-RIS信道和部分共享环境散射，揭示了不同用户的角度域级联信道具有相同的非零行和部分相同的非零列，并提出DS-OMP算法进行级联信道估计。此外，为了解决高维信道估计问题并避免巨大的导频开销，文献[6]研究了基于RIS的单输入单输出（SISO）无线系统的可实现速率，并根据统计CSI选择最佳的RIS单元数量以平衡功率增益和信道估计开销，其有助于最大化平均速率，实现低复杂度的信道估计。
同时，为了获得更高的阵列增益，智能超表面的单元数进一步增加，使得信道向近信道演进，上述方法已不再适用，本文针对基于超大规模智能超表面辅助的毫米波通信系统，深入挖掘级联近场信道的稀疏结构，并提出了一种基于压缩感知的信道估计算法。
