On the Channel Correlation in Reconfigurable Intelligent Surface-Aided System
本研究针对RIS辅助通信系统中多接收机共享链路导致级联信道相关衰落影响性能的问题，推导了级联信道相关性的闭式近似与无穷元件下的收敛结果，仿真验证了分析准确性，为该类信道相关特性研究提供参考。
2023-05-03 cs.IT eess.SP math.IT
Blind Interference Alignment for MapReduce: Exploiting Side-information with Reconfigurable Antennas
University of California Irvine（加州大学尔湾分校）
本文研究全双工无线MapReduce中利用可重构天线的盲干扰对齐，通过分解为组播广播与带边信息单播两阶段，提出MDS码结构与迭代天线切换算法，实现消息内及消息间对齐以提升自由度。
2025-09-25 cs.IT math.IT
Fluid Reconfigurable Intelligent Surface Enabling Index Modulation
Frontiers Science Center for Mobile Information Communication and Security, Southeast University（东南大学移动信息安全前沿科学中心）；Key Laboratory of Intelligent Support Technology for Complex Environments, Ministry of Education, Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学教育部复杂环境智能支撑技术重点实验室）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）；School of Electronic and Information Engineering, South China University of Technology（华南理工大学电子与信息工程学院）；School of Communication Engineering, Hangzhou Dianzi University（杭州电子科技大学通信工程学院）；Department of Electronic and Electrical Engineering, University College London（伦敦大学学院电子电气工程系）；Yonsei Frontier Lab, Yonsei University（延世大学延世前沿实验室）；School of Electronics and Information Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology（南京信息工程大学电子信息学院）
本文提出基于流体可重构智能表面的索引调制框架，通过接收端天线索引选择传输信息，支持连续和有限位相控制，并通过降复杂度检测器和性能分析实现高效通信。
2026-03-12 cs.IT math.IT
Semi-Blind Multiuser Detection Under the Presence of Reconfigurable Intelligent Surfaces
分析研究了一种多用户多输入多输出无线通信系统，该系统借助可重构智能表面（RIS）进行工作。中间RIS配备有多个元件，并通过随机相位旋转操作以同时服务于多个用户。独立的瑞利衰落条件之间假设所包括的信道。分析研究了接收端采用线性高效迫零检测的系统性能。特别是，中断性能推导出封闭形式的表达式，对于不同的系统配置设置在接收机的可用信道状态信息。此外，联合相干/非相干线性检测的解析。最后，提供了一些新的工程见解，如信道状态信息和/或天线/RIS阵列的体积如何影响系统的整体性能，以及通过利用联合相干/非相干方案的性能/复杂性权衡所产生的效率。
2021-10-10 cs.IT math.IT
Reconfigurable ULAs for Line-of-Sight MIMO Transmission
本文建立了一个上限的视线多天线信道的容量在所有可能的天线安排，并表明，均匀线性阵列（ULA）与信噪比相关的旋转发射机或接收机可以接近这样的能力-实际上实现它在低和高信噪比，并渐近的天线数量。然后，作为机械旋转ULA的替代方案，我们建议在发射机或接收机处具有径向布置的多个ULA中进行电子选择，并且我们将容量的不足限制为此类ULA数量的函数。只需三个ULA，适当倾斜，就可以实现96%的容量。最后，我们进一步介绍了降低复杂度的预编码器和线性接收器，这些预编码器和线性接收器利用了这些可配置的MIMO架构所产生的信道结构。
2020-04-25 cs.IT eess.SP math.IT
On the Ergodic Capacity of Reconfigurable Intelligent Surface (RIS)-Aided MIMO Channels
可重构智能表面（RISs）已成为一种很有前途的技术，以提高系统的频谱效率。本文研究了在发射机-接收机、发射机-接收机和发射机-接收机信道中含有确定性视距路径的假设下，基于RIS的多输入多输出信道的各态历经信道容量（ECC）。新的表达式推导出的ECC的上限和下限的特征。为了揭示更多的系统见解，渐近分析的系统ECC在大的信噪比（SNR）和反射元件（RE）的数量的限制。理论分析表明，RIS的部署可以通过影响其高信噪比功率偏移来塑造ECC曲线，并且可以通过增加RE的数量来改善ECC。
2022-08-18 cs.IT eess.SP math.IT
Fluid RIS (FRIS)-Assisted Index Modulation for 6G Wireless Communications
University College London（伦敦大学学院）；Kyung Hee University（庆熙大学）；National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学国家移动通信重点实验室）；Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）
本文研究了流体可重构智能表面（FRIS）如何支持索引调制（IM），其中信息位选择一个表面配置，接收端从诱导的接收端响应中检测索引。关键挑战是许多可行的FRIS布局不一定导致可靠的空域索引。为解决此问题，本文提出了一种响应感知设计观点，根据响应域分离性选择FRIS空间码本，而非仅依赖布局多样性。此外，讨论了执行粒度作为实际设计调节器，平衡空域多样性、试点开销、耦合鲁棒性和硬件可行性。
2026-05-21 cs.IT math.IT
Linear Degrees of Freedom of MIMO Broadcast Channels with Reconfigurable Antennas in the Absence of CSIT
考虑了在发射端没有信道状态信息的K用户多输入多输出（MIMO）广播信道（BC），假设每个接收端都配备了可重构天线，能够从多个预设模式中选择接收模式的子集.在一般的天线配置下，具有可重构天线的K用户MIMO BC的和线性自由度（LDoF）被完全表征，其对应于通过线性编码策略可实现的最大和DoF。LDoF区域进一步针对一类天线配置来表征。类似的分析扩展到具有可重构天线的K用户MIMO干扰信道，并且针对一类天线配置来表征和LDoF。
2014-09-19 cs.IT math.IT
Spatial Equalization Before Reception: Reconfigurable Intelligent Surfaces for Multi-path Mitigation
可重构智能表面（RISs），使可调的异常反射，已出现作为一种很有前途的方法，以提高无线系统。在本文中，我们建议使用RIS作为空间均衡器，以解决众所周知的多径衰落现象。通过引入一些可控的路径来人为地对抗经由RIS的多径衰落，我们可以在传输过程中而不是在接收端进行均衡，这样所有的用户就可以共享同一个均衡器。与RIS的波束成形应用（其旨在最大化接收器处的接收能量）不同，均衡应用的目标是减少符号间干扰（ISI），这使得RIS处的相移不同。为此，我们提出了相移优化问题，并提出了一种迭代算法来解决它。仿真结果表明，与基准方案相比，可以有效地消除多径衰落的影响。
2021-03-08 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of a Two-Tile Reconfigurable Intelligent Surface Assisted $2\times 2$ MIMO System
我们考虑一个两瓦可重构智能表面（RIS）辅助无线网络与两个天线的发送器和接收器在瑞利衰落。我们表明，平均接收的信噪比（SNR）的最佳传输和组合向量的左，右奇异空间的RIS接收机和发射RIS信道矩阵，分别给出。此外，RIS的两个瓦片处的最佳相位由后一空间的元素的相位确定。为了进一步研究相位补偿的效果，我们统计特征的平均SNR的所有可能的组合的传输和组合方向有关后者的奇异空间推导出新的表达式的中断概率和吞吐量的每一个这些模式。此外，为了比较，我们推导出相应的表达式，在没有RIS。我们的结果表明，由于相位补偿在RIS的$2$ \，dB的近似SNR改善。
2020-10-08 cs.IT eess.SP math.IT
Degrees of Freedom Regions of Two-User MIMO Z and Full Interference Channels: The Benefit of Reconfigurable Antennas
本文研究了两用户多输入多输出（MIMO）Z信道和全干扰信道下的自由度（DoF）区域。我们假设接收机总是有完美的信道状态信息。首先，我们推导出Z干扰信道的自由度区域与信道状态信息在发送端（CSIT）。对于没有CSIT的全干扰信道，最近已经完全表征了DoF区域，并且表明先前已知的外边界是不可实现的。在这项工作中，我们调查的no-CSIT的情况下，进一步假设发射机具有天线模式切换的能力。我们得到的自由度区域作为可用的天线模式的数量的函数，并揭示在自由度的增量增益，每个额外的天线模式可以带来。结果表明，在某些情况下，可重构天线可以带来额外的自由度增益。在这些情况下，当模式的数量至少等于对应接收器处的接收天线的数量时，DoF区域被最大化，在这种情况下，实现了先前的外边界。在所有情况下，我们提出了系统的构造的波束形成和置零矩阵实现自由度区域。这些结构具有有趣的空间频率解释。
2010-11-09 cs.IT math.IT
On The Optimal Number of Reflecting Elements for Reconfigurable Intelligent Surfaces
这项工作考虑了一个点到点的链接，可重新配置的智能表面协助发送器和接收器之间的通信。相对于智能表面的可单独调节的元件的数量，优化系统速率、能量效率和它们的权衡。资源分配考虑通信阶段和由于信道估计以及向智能表面报告优化的资源分配而引起的开销。数值结果证实了所提出的方法的最优性，并显示了可重构智能表面的潜在收益。
2020-07-15 cs.IT math.IT math.OC
Low-Complexity Reconfigurable MIMO for Millimeter Wave Communications
毫米波（mmWave）多输入多输出（MIMO）系统的性能受到传播信道的稀疏性质和收发器处的有限数量的射频（RF）链的限制。可重构天线的引入为设计毫米波MIMO系统提供了额外的自由度。本文提供了一个理论框架，研究毫米波MIMO与可重构天线。基于虚拟信道模型，提出了一种可重构毫米波MIMO系统的结构，该系统在发射端和接收端均采用波束空间混合模拟数字波束形成器和可重构天线。我们表明，采用可重构天线可以提供毫米波MIMO的吞吐量增益。我们推导出在系统中使用可重构天线的平均吞吐量增益的表达式，并进一步推导出信道（准）静态的情况下的中断吞吐量增益的表达式。此外，我们提出了一个低复杂度的算法，用于重新配置状态选择和波束选择。我们的数值结果验证了推导出的吞吐量增益的表达式，并证明了所提出的低复杂度算法的近最佳吞吐量性能。
2018-08-21 cs.IT math.IT
Adaptive Coding and Channel Shaping Through Reconfigurable Intelligent Surfaces: An Information-Theoretic Analysis
研究了一种由可重构智能表面（RIS）辅助的通信链路，其中发射机可以通过有限速率控制链路来控制RIS的状态。信道状态信息（CSI）在接收机处基于导频辅助信道估计来获取，并且其可以与发射机共享或不共享。考虑准静态衰落信道与不完善的CSI，实现能力的信令示出实现联合编码的发送信号和响应的RIS。这证明了基于RIS的调制或“单RF MIMO”系统的信息理论最优性。此外，提出了一种新的信令策略，基于单独的分层编码，使实际的连续消除型解码在接收机。数值实验表明，固定的RIS的反射模式，无论传输的信息，以最大限度地提高可实现的速率是严格次优的传统计划，并优于所提出的自适应编码策略在所有实际的信噪比（SNR）水平。
2020-12-01 cs.IT eess.SP math.IT
MIMO Interference Channels Assisted by Reconfigurable Intelligent Surfaces: Mutual Coupling Aware Sum-Rate Optimization Based on a Mutual Impedance Channel Model
研究了多用户多输入多输出干扰网络中存在多个可重构智能表面的问题。整个系统是通过使用一个基于电路的模型的发射机，接收机和RIS。这是通过利用互阻抗的电磁工具来获得的，互阻抗解释了信号传播和紧密间隔的散射元件之间的互耦合。提出了一种迭代的、可证明收敛的优化算法，该算法最大化RI辅助多用户干扰信道的和速率。数值结果表明，在优化阶段考虑单元间的互耦，可以提高和速率。
2021-02-14 cs.IT math.IT
Semi-Blind Cascaded Channel Estimation for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Massive MIMO
可重构智能表面（Reconfigurable intelligent surface，RIS）是一种具有广阔应用前景的绿色技术，可以降低大规模多输入多输出（multiple-input multiple-output，MIMO）无线网络的能耗，提高网络的覆盖率和频谱效率。在RIS辅助的MIMO系统中，信道状态信息（CSI）的获取对于实现RIS的无源波束成形增益是重要的，但是由于发射机-RIS-接收机信道的级联特性以及无源RIS元件的信号处理能力的缺乏，也是具有挑战性的。在这样的系统中用于CSI获取的现有技术方法是依赖于导频符号的长序列的纯基于训练的策略。本文研究了基于RIS-Aided的大规模MIMO系统的半盲级联信道估计问题，在该系统中，接收端利用少量的导频序列同时估计信道系数和部分未知的发射信号。具体来说，我们制定了一个三线性矩阵分解任务的半盲级联信道估计。在贝叶斯推理框架下，我们利用近似消息传递原理开发了一个计算效率高的迭代算法来解决三线性推理问题。同时，我们提出了一个分析框架，通过统计物理学中的副本方法来表征所提出的方法在大系统极限下的理论性能界。大量的仿真结果证明了所提出的半盲级联信道估计算法的有效性。
2021-02-11 cs.IT math.IT
Aiming Perfectly in the Dark - Blind Interference Alignment through Staggered Antenna Switching
我们提出了一种盲干扰对齐方案的矢量广播信道的发射机配备有M个天线，有K个接收机，每个接收机配备有一个可重构的天线能够切换M个预设模式。在没有任何知识的信道系数值在发射机上，只有温和的假设上的信道相干结构，我们表明，MK/M+K-1自由度是可以实现的。盲干扰对准方案的关键是接收机在可重构天线模式之间切换以创建由发射机利用的短期信道波动模式的能力。可实现的方案不需要发射天线之间的合作，因此也适用于MxK X网络。仅使用有限符号扩展，并且不需要接收器处的信道知识来使干扰无效。
2010-02-15 cs.IT math.IT
A New Reconfigurable Antenna MIMO Architecture for mmWave Communication
毫米波（mmWave）频带中可用的大频谱已经成为满足第五代（5G）无线网络的巨大容量需求的有前途的解决方案。然而，为了充分利用毫米波通信的潜力，应该克服诸如严重路径损耗、信道稀疏和硬件复杂性等障碍。在本文中，我们介绍了一种广义的可重构天线多输入多输出（MIMO）架构，利用透镜为基础的可重构天线。所考虑的天线可以通过使用单个RF链同时支持多个辐射模式。由可重构天线提供的自由度首先用于对抗MIMO毫米波系统中的信道稀疏性。此外，为了抑制毫米波频率下的高路径损耗和遮蔽，我们使用速率为1的空时分组码。我们的分析和仿真结果表明，所提出的可重构MIMO架构实现全分集增益，使用线性接收机，而不需要在发送端的信道状态信息。此外，仿真结果表明，所提出的架构优于传统的MIMO传输方案在毫米波信道设置。
2018-03-25 cs.IT math.IT
Spatial Multiplexing in Near Field MIMO Channels with Reconfigurable Intelligent Surfaces
我们考虑一个多输入多输出（MIMO）信道中存在的可重构智能表面（RIS）。具体来说，我们的重点是分析在视线和低散射MIMO信道在近场的空间复用增益。我们证明了信道容量是通过对角化端到端的发射机-RIS-接收机信道，并应用注水功率分配到发射机-RIS和RIS-接收机信道的奇异值的有序乘积来实现的。获得的容量实现的解决方案需要一个反射系数的非对角矩阵的RIS。在近乎被动的RIS假设下，即，在RIS处不需要功率放大，仅在发射机处需要注水功率分配。我们将RIS的这种设计称为线性的、近被动的、可重构的电磁对象（EMO）。此外，我们介绍了一个封闭的形式和低复杂度的设计RIS，其反射系数矩阵是对角与单位模条目。反射系数由两个聚焦函数的乘积给出：一个将RI辅助信号转向MIMO发射机的中点，另一个将RI辅助信号转向MIMO接收机的中点。我们证明了这个解决方案是精确的，在视线通道下的傍轴设置。在视线（自由空间）信道的大量数值模拟的帮助下，我们表明，所提出的方法提供的性能（速率和自由度）接近通过数值求解非凸优化问题，在一个高的计算复杂性。此外，我们表明，它提供的性能接近所实现的EMO（非对角RIS）在大多数考虑的案例研究。
2023-01-08 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Enabled Channel Signature Modulation
本文提出RIS-CSM，一种用于可重构智能表面的轻量级索引调制方案，通过分组二进制反射生成信道签名嵌入信息，实现简单信道估计和可扩展频谱效率，并推导了错误概率上界和容量分析，仿真验证了理论。
2025-10-16 cs.IT math.IT
Sum Degrees of Freedom of the $K$-user Interference Channel with Blind CSI
本文研究了发射端信道状态信息为盲的$K$ -用户SISO干扰信道的干扰对齐问题。与传统的$K-$用户干扰对齐（IA）方案相比，本文的研究成果具有更强的实用性。在这种情况下，每个接收机配备有一个可重新配置的天线，该天线试图将其期望的信号放置在与干扰信号线性无关的子空间中。我们表明，如果信道值是已知的接收机，与可重构天线的线性盲IA（BIA）的自由度（DoF）的总和是$\frac{Kr}{r^2-r+K}$，其中$r = \left \lceil{\frac{\sqrt{1+4K}-1}{2}} \right \rceil$。结果表明，对于渐近大干扰网络，$K-$用户IC的最佳和DoF是达到$\lim_{K \rightarrow \infty} {\frac{Kr}{r^2-r+K}}=\frac{\sqrt{K}}{2}$的和DoF。因此，使用可重新配置天线的$K$ -用户IC的DoF随着用户的数量次线性地增长，而在发射机访问CSI的情况下，DoF线性地增长。此外，我们提出了可重构性和逆证明，以表明这是线性BIA与可重构天线的总和自由度。
2016-05-13 cs.IT math.IT
Reconfigurable Antennas, Preemptive Switching and Virtual Channel Management
本文考虑了无线通信系统，利用可重构或图案动态天线的性能。重点是有限状态通道的内存和性能评估的实时行为。在无线环境中，当慢衰落信道进入深衰落时，相应的通信系统面临着在目的地连续解码失败的威胁。在这种情况下，迅速摆脱深度衰退成为当务之急。快速可重构天线的最新进展提供了新的手段来改变衰落信道的统计分布，从而降低延长衰落的概率。因此，快速可重构天线有望提高整体性能，特别是在慢衰落环境中的延迟敏感的流量。这种增强性能的潜力激发了这项研究的时间行为的点到点通信系统与可重构天线。具体而言，敏捷的无线通信方案擦除信道进行了分析，使用可重构天线的情况下，产生大量的性能增益的吞吐量和平均延迟。只有部分状态信息是在接收机的情况下，也检查，自然导致部分可观察的决策过程。
2014-01-28 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces: Three Myths and Two Critical Questions
对可以在5G之后的系统中发挥关键作用的物理层技术的研究已经开始。一种选择是可重新配置的智能表面（RIS），它可以从发射器收集无线信号，并将其被动地波束成形到接收器。这项技术有着令人兴奋的前景，并迅速在通信界获得关注，但在目前的炒作中，我们目睹了一些神话和夸张的说法是如何在文献中传播的。在本文中，我们将对RIS技术进行中立的审视。我们首先回顾基本原理，然后解释容易被误解的具体特征。特别是，我们揭穿了三个神话：1）目前的网络技术只能控制发射机和接收机，而不是之间的环境; 2）实现了比传统波束形成更好的渐近阵列增益; 3）路径损耗与异常反射镜相同。为了激发进一步的研究，我们通过确定RIS成为成功技术必须回答的两个关键问题得出结论：1）RIS的令人信服的用例是什么？2)我们如何能够实时的估计信道和控制RIS？
2020-10-01 cs.IT eess.SP math.IT
Over-the-Air Equalization with Reconfigurable Intelligent Surfaces
可重构智能表面（RIS）授权的通信正在兴起，并且是被设想用于辅助6G和超越无线通信网络的有前景的技术。RISs可以通过其电磁元件操纵冲击波，从而对无线信道进行某种控制。在本文中，RIS技术的潜力进行了探讨，以执行一种虚拟的频率选择性信道的均衡，而在传统的通信系统中，均衡通常是在发射机或接收机进行的空中。具体地，借助于RIS，通过在接收机处消除符号间干扰（ISI）分量，将从发射机到RIS的频率选择性信道变换为频率平坦信道。通过调整冲击信号的相位来消除ISI，特别是最大化最强抽头的输入信号。首先，给出了一个通用的端到端系统模型和一个连续到离散的信号模型。随后，概率分析消除ISI条款进行和计算机模拟加强。此外，理论上的错误概率分析进行了计算机模拟。分析和论证了传统的RIS相位对准方法，可以成功地消除ISI，使RIS辅助的通信信道由频率选择性信道转变为频率平坦信道。
2022-05-18 cs.IT eess.SP math.IT
Degree-of-Freedom of Modulating Information in the Phases of Reconfigurable Intelligent Surface
本文从信息论角度证明 RIS 可通过可调相位调制信息，将系统自由度从 min(M,K) 提升至 min(M+N/2-1/2,N,K)，并提出符号级预编码方法验证理论结果。
2024-06-17 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) Assisted Wireless Coverage Extension: RIS Orientation and Location Optimization
最近，可重构智能表面（RIS）吸引了很多的关注，由于他们的能力，通过反射信号向接收器扩展小区覆盖范围。在这封信中，我们分析了一个下行链路RIS辅助网络与一个基站（BS）和一个用户设备（UE）的覆盖范围。由于RIS方向和RIS与BS之间的水平距离对小区覆盖有显著影响，因此我们制定了RIS放置优化问题，以通过优化RIS方向和水平距离来最大化小区覆盖。为了解决该问题，提出了一种覆盖最大化算法（CMA），其中获得了封闭形式的最优RIS方向。数值结果验证了我们的分析。
2020-09-17 cs.ET cs.IT math.IT
On the Degrees of Freedom Regions of Two-User MIMO Z and Full Interference Channels with Reconfigurable Antennas
本文研究了两用户多输入多输出（MIMO）Z信道和全干扰信道下的自由度（DoF）区域。我们假设接收机总是有完美的信道状态信息。我们推导出Z干扰信道的自由度区域与发送端的信道状态信息（CSIT）。对于没有CSIT的全干扰信道，除了特殊情况M1< N1<min（M2，N2）之外，DoF区域已经在先前的工作中获得，其中M_i和N_i分别是用户i的发送和接收天线的数量。我们表明，在这种情况下，Z和全干扰信道的自由度区域是相同的。我们建立了基于发射机天线模式切换的假设的可重复性。本文提出了一种系统的方法来构造自由度实现调零和波束形成矩阵。
2010-03-22 cs.IT math.IT
Generalised Impedance Model of Wireless Links Assisted by Reconfigurable Intelligent Surfaces
提出一种基于矩量法阻抗矩阵的RIS辅助MIMO端到端物理信道模型，并通过数值验证表明其适用于任意单元胞几何及非视距容量分析。
2023-06-06 cs.IT math.IT physics.class-ph
Channel Eigenvalues and Effective Degrees of Freedom of Reconfigurable Intelligent Surfaces
可重构智能表面（RIS）作为下一代无线通信的候选技术，近年来引起了学术界和工业界的广泛研究兴趣。然而，只有有限的知识，已获得的信道本征值特性和自由度（DoF）的系统包含RIS。在本文中，我们专注于无线通信系统的发射机和接收机都分别配备了RIS。特征值，如他们的总和和个人的行为，研究了RIS的相关矩阵和复合信道矩阵，包括两个RIS和无线信道。此外，有效自由度（EDoF）的概念，即，对于具有RIS能力的系统，重新考虑了积极地有助于传送信息的子信道的数量。分析和数值结果表明，EDOF取决于各种因素，包括工作信噪比，RISs的物理参数，和传播环境。
2021-10-15 cs.ET cs.IT math.IT
A Low Complexity Spectrum Sensing Scheme for Estimating Frequency Band Edges in Multi-Standard Military Communication Receivers
在典型的多标准军用通信接收机中，需要快速且可靠的频谱感测单元来提取宽带输入信号中存在的多个信道（频带）的信息。在本文中，提出了一种基于我们在[5]中的可重构滤波器组的能量检测器，用于检测信道的边缘频率。仿真结果表明，在计算所有信道的边缘频率所需的时间和估计边缘频率的最大归一化误差之间的权衡。所提出的方法与现有的能量检测方法的复杂性和性能进行了比较。结果表明，对于一个固定数量的输入样本，误差随着时间的推移，在所提出的算法相比，其他方法的误差是恒定的。设计实例和仿真结果表明，在给定边缘频率估计误差的情况下，该方法的复杂度低于其他方法
2016-08-14 cs.IT math.IT
Matrix-Calibration-Based Cascaded Channel Estimation for Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Multiuser MIMO
可重构智能表面（RIS）被认为是超5G网络范式的重要组成部分，因为与大规模多输入多输出（MIMO）技术相比，它可以以更低的硬件成本和能耗提供类似或更高的阵列增益。在本文中，我们专注于一个基本的挑战，即信道捕获，在一个RIS辅助多用户MIMO系统。在这种具有完全无源RIS元件的系统中，最先进的信道获取方法通过采用过长的训练序列来估计级联的发射机到RIS和RIS到接收机信道。为了估计级联的信道与负担得起的训练开销，我们制定的信道估计问题的RIS辅助多用户MIMO系统作为一个矩阵校准为基础的矩阵分解任务。通过利用慢变信道分量和隐藏信道稀疏性的信息，我们提出了一种新的基于消息传递的级联信道分解算法。此外，我们提出了一个分析框架，以表征所提出的估计在大系统极限的理论性能界。最后，通过仿真实验验证了该算法的高精度和高效率.
2020-07-08 cs.IT math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces: Potentials, Applications, and Challenges for 6G Wireless Networks
可重构智能表面（RISs）具有实现智能无线电环境的潜力，已成为一种节能且具有成本效益的技术，可支持未来几十年的服务和需求。通过利用大量低成本的无源反射元件，RIS在撞击信号中引入相移，以在发射器和接收器之间创建有利的传播信道。\textcolor{black} {在本文中，我们提供了第六代（6 G）无线网络的RIS教程概述。具体来说，我们提出了一个全面的讨论，可以通过集成RISs与新兴的通信技术实现的性能增益。我们解决了实际实施的RIS辅助网络，并暴露了关键的挑战，包括RIS的重新配置，部署和规模优化，以及信道估计。此外，我们探讨了不完美的信道状态信息（CSI）下的RIS和非正交多址接入（NOMA）的整合。我们的数值结果说明了更好的信道估计在RIS辅助网络中的重要性，并指出了影响RIS大小的各种因素。最后，我们提出了在6 G通信中实现RIS辅助网络的未来研究方向。
2021-07-12 cs.IT eess.SP math.IT
Linear Degrees of Freedom for $K $-user MISO Interference Channels with Blind Interference Alignment
在本文中，我们描述了$K $ -用户$M \times 1 $多输入单输出干扰信道的自由度（DoF），该信道具有可重构天线，在接收机处具有多个预设模式，假设在发射机处没有信道状态信息的情况下采用线性编码策略，即，盲干扰对准我们的线性DoF逆建立在引理上，如果一组发送符号在它们的公共非预期接收器处对齐，则这些符号在它们对应的接收器处必须具有独立的信号子空间。这个引理是由以下固有特征引起的：假设信道的相干时间足够长，则朝向相同接收器的链路的信道状态的变化模式总是相同的。我们推导出一个上界的线性和自由度，并提出了一个可实现的计划，完全实现的线性和自由度的上界时，$\frac{n^{*}}{M}=R_{1} $和$\frac{MK}{n^{*}}=R_{2} $都是整数。对于其他情况，其中$R_1 $或$R_2 $不是整数，我们只给出了一些指导如何在接收机处对准干扰信号以实现上限。作为扩展，我们还显示了下行链路/上行链路蜂窝网络的线性和自由度上界。
2016-02-12 cs.IT math.IT
Capacity Optimization using Reconfigurable Intelligent Surfaces: A Large System Approach
可重构智能表面（RISs），包括大量的低成本和无源超材料与可调反射特性，最近已被提出作为可编程无线电传播环境的使能器。然而，RISs附近的信道条件对它们的可优化性的作用还没有得到充分的分析。在本文中，我们提出了一个渐进的封闭形式的表达式的互信息的多天线收发机对的存在多个RI，在大天线的限制，使用随机矩阵和副本理论。在适当的假设下，推导出了信道协方差矩阵特征值和特征向量的渐近表达式。我们发现，当接近RIS的信道相关时，例如由于小角度扩展，通信链路从RIS优化中显著受益，从而导致增益出人意料地高于几乎不相关的情况。此外，当来自RIS的期望反射显著偏离几何光学时，可以优化表面以提供鲁棒的通信链路。基于协方差矩阵的特征向量的性质，我们能够找到封闭形式的RIS的最佳响应，绕过了蛮力优化的需要。
2021-09-16 cs.ET cs.IT math.IT
Channel Training and Estimation for Reconfigurable Intelligent Surfaces: Exposition of Principles, Approaches, and Open Problems
可重构智能表面（RIS）是小型反射器的无源可控阵列，其将电磁能量引导朝向或远离目标节点，从而允许更好地管理无线网络中的信号和干扰。RIS具有显著提高无线网络性能的潜力。不幸的是，RIS还增加了发射机和接收机之间的信道状态信息（CSI）系数的数量，这放大了估计和传送信道状态信息的挑战。此外，被动RIS的简单性和成本效益还意味着不在RIS处本地估计输入链路，并且不将新的导频插入到输出RIS链路中。这为信道状态信息的训练和估计引入了新的挑战。在RIS辅助系统中CSI获取的文献的快速增长一直伴随着基本假设，模型和符号的变化，这可能会掩盖各种技术的相似性和差异，以及它们的相对优点。本文全面阐述了RIS信道估计的原理和方法。每一类技术的基本思想被简化为一个统一的模型和符号下的最简单的形式，并在每个类的各种方法进行了讨论。在这一领域的几个开放的问题被确定和强调。
2023-01-12 cs.IT eess.SP math.IT
CSIT-Free Model Aggregation for Federated Edge Learning via Reconfigurable Intelligent Surface
The Chinese University of Hong Kong（香港中文大学）；the University of Electronic Science and Technology of China（电子科技大学）
针对FEEL系统中CSIT不可用的空中模型聚合问题，提出利用RIS对齐级联信道并联合优化RIS与接收机，以凸差分算法求解非凸问题，达到接近基于CSIT方案的精度。
2021-07-25 cs.IT cs.LG cs.NI
Control Signaling for Reconfigurable Intelligent Surfaces: How Many Bits are Needed?
本文研究RIS辅助系统中控制信令反馈比特数对性能的影响，提出一种面向视距场景的量化码本，以对数级反馈比特保证最小SNR损失，并通过仿真与理论分析验证其在莱斯信道下的有效性。
2025-06-04 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Design of Reconfigurable Intelligent Surfaces for Parameter Estimation in MTC
University of Cassino and Southern Lazio（卡西诺和南拉齐奥大学）；Consorzio Nazionale Interuniversitario per le Telecomunicazioni（意大利国家大学电信联盟）
本文提出了一种基于MMSE准则的RIS设计方法，用于MTC中参数估计，在考虑信道状态信息和有限块长通信影响的情况下，通过优化RIS配置和解码顺序以降低均方误差。
2026-01-27 cs.IT eess.SP math.IT
Antenna Selection in Polarization Reconfigurable MIMO (PR-MIMO) Communication Systems
本文研究极化可重构MIMO系统中的天线选择问题，提出联合极化预编码-后编码及PR-HS/MRT方案，实现3至5 dB信噪比增益并显著提升信道容量和符号错误率性能。
2024-04-03 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless communications with user equipment mounted Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文提出将少量RIS元件安装在用户设备上，通过联合优化相移简化信道估计，在毫米波和太赫兹频段将LOS信道转为多径丰富散射信道，显著提升MSE性能。
2024-12-20 cs.IT eess.SP math.IT
MIMO Detection for Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Millimeter Wave Systems
毫米波（mmWave）频带或诸如THz的高频具有大的未开发频带。然而，由于严重的衰减，毫米波频带上的无线信道通常仅具有一个或两个路径。信道特性限制了其在多输入多输出（MIMO）系统中的发展，MIMO系统可以通过提高频谱效率来提高吞吐量。可重构智能表面（RIS）的发展为毫米波通信提供了新的机遇。在这项研究中，我们提出了一个毫米波系统，它使用低精度模数转换器（ADC），与几个RIS阵列的帮助。此外，每个RIS阵列具有许多具有离散相移的反射器。通过采用线性空间处理，这些阵列形成具有增加的空间分集和功率增益的合成信道，其可以支持MIMO传输。根据合成信道的特点，设计了一种MIMO检测器. RIS阵列可以提供空间分集以支持MIMO传输，然而，RIS阵列的不同数量、天线配置和部署影响比特出错率（BER）性能。我们提出了状态演化（SE）方程来评估在不同情况下的建议MIMO检测器的BER。利用SE方程对室内系统的误码率性能进行了深入的研究。我们揭示了许多关于RIS效应的见解，并讨论了适当的系统设置。此外，我们的研究结果表明，低成本的硬件，如3位ADC的接收端和2位均匀离散相移的RIS阵列，只有适度退化的系统性能。
2020-04-13 cs.IT eess.SP math.IT
