Differential Polarization Shift Keying Through Reconfigurable Intelligent Surfaces
我们提出了一种新的可重构智能表面（RIS）编码的信息传输方案的视线环境。馈入数据的RIS通过执行新颖的差分偏振移位键控来调制关于在散射波的偏振态（SoP）中从外部源发射的撞击波的信息。特别地，信息被编码在两个连续散射时隙上的SoP的变化中。所提出的方案不受无线信道中的SoP波动的影响，这允许在接收器处进行非相干检测。
2022-06-13 cs.IT eess.SP math.IT
Vertical Beamforming in Reconfigurable Intelligent Surface-aided Cognitive Radio Networks
在这封信中，我们研究联合应用可重构智能表面（RIS）和垂直波束形成的认知无线电网络（CRN）。在对网络进行适当建模之后，形成优化问题以联合设计次级基站（BS）处的波束成形向量和倾斜角以及RIS处的相移，目标是最大化次级网络的频谱效率。该优化问题是非凸的，因此我们提出了一种有效的求解方法，数值结果表明，增加RIS和优化辐射方向，可以显著提高CRN的性能。
2021-03-16 cs.IT eess.SP math.IT
Smart Radio Environments Empowered by Reconfigurable Intelligent Surfaces: How it Works, State of Research, and Road Ahead
什么是可重构智能表面？什么是智能无线电环境？什么是元表面？元表面如何工作以及如何对其建模？如何协调通信和电磁学的数学理论？可重构智能表面在无线网络中最适合的用途和应用是什么？对于无线应用来说，最有前途的智能无线电环境是什么？目前的研究状况如何？最重要和最具挑战性的研究问题是什么？这些是我们在这个简短的作品中调查的许多问题中的一些，它有三个目标，即介绍由可重构智能表面授权的智能无线电环境的新兴研究领域，提出协调和重新统一C。E.香农的数学理论与G。格林和J. C。麦克斯韦电磁学的数学理论，并报告实用的指导方针和食谱，采用适当的物理为基础的模型的元表面在无线通信。
2020-04-20 cs.IT eess.SP math.IT
Localization via Multiple Reconfigurable Intelligent Surfaces Equipped with Single Receive RF Chains
可重构智能表面（RISs）的智能信号传播的考虑所产生的额外的自由度可以用于高精度定位和跟踪。在本文中，利用最近的RIS硬件架构，将一个单一的接收射频（RF）测量收集链，我们提出了一个用户定位方法与多个RIS。所提出的方法包括一个初始步骤，在每个RIS方向估计，其次是最大似然位置估计，这是初始化与最小二乘线相交技术。我们的数值结果展示了所提出的本地化的准确性，验证了我们的理论估计分析。
2022-02-28 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces assisted Communications with Limited Phase Shifts: How Many Phase Shifts Are Enough?
可重构智能表面（RIS）由于能够通过控制表面反射信号的相移来创造良好的传播条件，从而提高通信质量而受到广泛关注。然而，实际RIS只有有限的相移，这将导致性能下降。在这封信中，我们通过给出可实现的数据率的近似值来评估上行链路RIS辅助通信系统的性能，并研究有限相移对数据率的影响。特别是，我们推导出所需的数量的相移下的数据率退化约束。数值结果验证了我们的分析。
2020-01-23 cs.IT eess.SP math.IT
System-level Simulation of Reconfigurable Intelligent Surface assisted Wireless Communications System
可重构智能表面（RIS）是一种利用元表面将信号从源节点反射到目的节点的新兴技术。通过智能地重新配置超表面的电磁（EM）特性和调整反射无线电波的EM参数，RIS可以将不可控的传播环境变成人工可重构的空间，从而可以显着增加通信容量并改善系统的覆盖范围。在本文中，我们研究了远场信道中的视线（LOS）传播占主导地位。我们提出了一个天线模型，可以表征现实RIS元素的辐射模式，并考虑通过RIS从两跳路径接收的信号功率。各种场景和参数下的网络性能的系统级仿真。
2022-06-29 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable-Intelligent-Surface Empowered Wireless Communications: Challenges and Opportunities
可重构智能表面（Reconfigurable intelligent surfaces，RISs）是一种通过人工重构电磁波传播环境来提高无线网络频谱和能量效率的新兴硬件技术。由于在提高无线信道容量方面具有独特的优势，RISs近年来成为研究的热点。在这篇文章中，我们专注于三个基本的物理层的挑战，将RISs纳入无线网络，即信道状态信息采集，被动信息传输和低复杂性的鲁棒系统设计。我们总结了最先进的解决方案，并探讨潜在的研究方向。此外，我们还讨论了RISs的其他有前途的研究方向，包括边缘智能和物理层安全。
2020-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Single-RF Multi-User Communication Through Reconfigurable Intelligent Surfaces: An Information-Theoretic Analysis
可重构智能表面（RIS）通常用于多用户系统中，以减轻有源发射机之间的干扰。与此相反，本文研究了设置与传统的有源编码器以及被动编码器调制的RIS的反射模式。因此，RIS服务于提高活动编码器的速率和实现来自第二编码器的通信的双重目的。的容量区域的特点，和信息理论的见解，关于两个编码器的速率之间的权衡来自专注于高和低功率制度。
2021-01-19 cs.IT eess.SP math.IT
Rayleigh Fading Modeling and Channel Hardening for Reconfigurable Intelligent Surfaces
任何无线技术的实际性能评估都需要使用反映其主要特性的信道模型。独立同分布的瑞利衰落信道模型一直是（现在仍然是）散射环境中多天线技术理论研究的基础。这封信表明，这样的模型是不是物理上出现时，使用可重构的智能表面（RIS）与矩形几何形状，并提供了一种替代的物理上可行的瑞利衰落模型，可用作基线时，评估RIS辅助通信。该模型用于重新审视RIS的基本属性，例如，空间相关矩阵的秩和信道硬化。
2021-01-02 cs.IT eess.SP math.IT
SimRIS Channel Simulator for Reconfigurable Intelligent Surface-Empowered Communication Systems
可重构智能表面（RIS）辅助通信通过提供优化通信系统性能的新方式而成为第六代（6G）无线网络的潜在使能器之一。本文旨在填补一个重要的空白，在公开文献中提供一个准确的，源，广泛适用的RIS信道模型毫米波频率。我们的模型不仅适用于各种室内和室外环境，还包括存在RIS时无线传播的物理方面以及各种实际的5G信道建模问题。本文还介绍了开放源代码的SimRIS信道模拟器，用于RIS辅助通信系统的计算机仿真。
2020-08-30 cs.IT eess.SP math.IT
Coded Aperture Radar Imaging Using Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文研究利用单个收发器与可重构智能表面（RIS）的编码孔径雷达成像，通过投影梯度下降设计RIS相移并结合压缩感知，从单天线观测中恢复点散射体和扩展目标雷达场景。
2023-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
Resource allocation for reconfigurable intelligent surface aided broadcast channels
考虑了一个由可重构智能表面辅助的两用户下行链路网络。提出了加权和信干噪比最大化模型和和速率最大化模型，其中预编码向量和RIS矩阵是联合优化的。由于优化问题的非凸性和困难性，提出了新的近似模型。相应的目标函数的上界推导和最大化。提出了两种基于乘子交替方向法的新算法。证明了只要迭代点收敛，所提算法收敛于逼近模型的KKT点。仿真结果表明，所提出的模型相比，最先进的算法具有良好的性能。
2022-02-14 cs.IT eess.SP math.IT
Statistical CSI-Based Transmission Design for Reconfigurable Intelligent Surface-aided Massive MIMO Systems with Hardware Impairments
本文研究了一种可重构智能表面（RIS）辅助的大规模多用户多输入多输出（MIMO）通信系统，该系统具有收发器硬件损伤（HWI）和RIS相位噪声。与现有的研究成果不同，RIS的相移设计是基于长期的角度信息。首先推导了上行链路可达速率的近似解析表达式。然后，我们使用遗传算法（GA），以最大化和率和最小数据率。最后，我们表明，它是至关重要的，以考虑HWI时，设计的RIS相移。
2021-10-13 cs.IT eess.SP math.IT
Statistical CSI-based Design for Reconfigurable Intelligent Surface-aided Massive MIMO Systems with Direct Links
研究了可重构智能表面（RIS）辅助的大规模多输入多输出（MIMO）直联系统的性能，并基于统计信道状态信息（CSI）设计了RIS的相移。我们首先推导出上行链路各态历经数据率的封闭形式表达式。然后，基于推导的表达式，我们使用遗传算法（GA）来解决和数据率最大化问题。通过低复杂度的最大比合并（MRC）和低开销的基于统计CSI的方案，验证了RIS仍然可以给传统的大规模MIMO系统带来显著的性能提升。
2021-02-15 cs.IT eess.SP math.IT
Wireless Communications Through Reconfigurable Intelligent Surfaces
移动通信的未来看起来令人兴奋，因为潜在的新用例和未来第六代（6 G）及更高无线网络的挑战性要求。自从无线通信的现代时代开始以来，传播介质已经被感知为发射机和接收机之间的随机行为实体，由于所发射的无线电波与周围物体的不可控的相互作用，这降低了接收信号的质量。另一方面，无线通信中最近出现的可重构智能表面使得网络运营商能够通过克服自然无线传播的负面影响来控制无线电波的散射、反射和折射特性。最近的研究结果表明，可重构智能表面可以有效地控制波前，例如，相位、幅度、频率甚至极化，而不需要复杂的解码、编码和射频处理操作。受这种新兴技术潜力的推动，本文旨在为读者提供关于最先进解决方案的详细概述和历史视角，并详细阐述与其他技术的根本差异，最重要的开放研究问题，以及为什么使用可重构智能表面需要重新考虑通信的原因-目前在无线网络中使用的理论模型。本文还使用数学技术探讨了可重构智能表面辅助通信系统的理论性能极限，并详细阐述了智能表面在6 G及更高无线网络中的潜在用例。
2019-07-19 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Multi-Stage CSI Acquisition for Reconfigurable Intelligent Surface Aided MIMO Systems
针对可重构智能表面（RIS）中继无线信道估计中导频开销过大的问题，提出了一种基于导频的RIS中继无线信道估计方法。受深度学习在解决非线性映射问题方面的令人信服的把握的启发，所提出的方法仅激活RIS元素的一部分，并利用相应的级联信道估计来预测另一部分。通过合成深度神经网络（DNN），首先依次估计直接信道和活动级联信道，然后对非活动RIS元件进行信道预测。一个三阶段的训练策略，开发了这种合成DNN。从仿真结果来看，所提出的基于深度学习的方法在减少导频开销和保证可靠的估计精度方面是有效的。
2021-04-23 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface -Assisted Ambient Backscatter Communications -- Experimental Assessment
第六代（6 G）移动网络可以包括新的无源技术，例如环境反向散射通信或使用可重构智能表面，以避免波的发射和相应的能量消耗。一方面，可重构智能表面通过在无线电传播信道中添加电子控制的反射路径来提高网络性能。另一方面，在环境后向散射系统中，称为标签的设备通过后向散射环境源（诸如电视塔）的波而朝向读取器通信。然而，标签的后向散射信号很弱，并且受到来自环境源的直接信号的强烈干扰。本文提出了一种新的可重构智能表面辅助环境后向散射系统。由于来自预定义码本的被动反射光束，所提出的表面允许控制来自确切源位置的入射波朝向标签和读取器位置的反射（在其位置处产生热点）。也可以将公共相移应用于光束。由于这些功能，我们实验证明，环境后向散射通信的性能可以显着提高。
2021-04-07 cs.IT eess.SP math.IT
Ambient Backscatter Communication Assisted by Fluid Reconfigurable Intelligent Surfaces
Aalto University（阿尔托大学）；University of Granada（格拉纳达大学）；University College London（伦敦大学学院）
本文研究流体可重构智能表面（FRIS）辅助的环境反向散射通信（AmBC），构建对应系统模型，将FRIS单元位置优化建模为非凸问题，采用粒子群优化求解，仿真表明其吞吐量显著优于传统RIS辅助的AmBC系统。
2025-09-29 cs.IT eess.SP math.IT
Modeling and Architecture Design of Reconfigurable Intelligent Surfaces Using Scattering Parameter Network Analysis
可重构智能表面（RISs）是未来无线通信的新兴技术。最近对RIS的绝大多数研究都集中在系统级优化上。然而，开发简单易行的电磁模型，适合RIS辅助通信建模仍然是一个悬而未决的问题。在本文中，我们解决这个问题，并推导出通信模型，使用严格的散射参数网络分析。我们还提出了新的RIS架构的基础上组和完全连接的可重构阻抗网络，可以调整不仅是相位，但也冲击波的幅度，这是更普遍和更有效的比传统的单连接的可重构阻抗网络，只调整相位的冲击波。此外，本文还推导了具有可重构阻抗网络的RIS辅助系统的接收信号功率的比例律。与单连接的可重构阻抗网络相比，我们的组和全连接的可重构阻抗网络可以将接收信号功率提高高达62%，或者在RIS元件数量减少高达21%的情况下保持相同的接收信号功率。我们还研究了所提出的架构部署与距离相关的路径损耗和莱斯衰落信道，并表明，所提出的组和完全连接的可重构阻抗网络优于单连接的情况下，分别高达34%和48%。
2021-08-21 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Multi-Reconfigurable Intelligent Surface-Empowered THz Wireless Systems
在本文中，我们介绍了一个理论框架，分析性能的多可重构智能表面（RIS）授权太赫兹（THz）无线系统受到湍流和随机光束失调。更详细地说，我们提取了一个封闭形式的表达式的中断概率，量化的湍流和未对准的联合影响，以及收发器的硬件缺陷的影响。我们的研究结果强调了在评估多RIS授权的THz无线系统的性能时准确建模湍流和未对准的重要性。
2022-02-13 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Maximizations for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Wireless Networks: A Unified Framework via Block Minorization-Maximization
可重构智能表面（RIS）由于其在5G及以后无线网络中的应用前景，近年来引起了人们的研究兴趣。在RIS的帮助下，无线传播环境不再是静态的，可以定制以支持不同的服务需求。在本文中，我们将探讨速率最大化的问题，在RI辅助无线网络中，考虑波束成形和反射设计联合。三个代表性的设计问题，从不同的系统设置的基础上提出了统一的算法框架，通过块最小化最大化（BMM）方法。在处理其他一些相关问题的建议框架的扩展和推广。所提出的算法的优点是通过数值模拟与国家的最先进的方法进行比较。
2021-12-26 cs.IT eess.SP math.IT
Radar Target Detection aided by Reconfigurable Intelligent Surfaces
在这项工作中，我们考虑的目标检测问题，在传感架构中，雷达是由一个可重构智能表面（RIS）的帮助下，可以建模为一个阵列的子波长小反射元件能够施加一个可调的相移的冲击波，并最终提供一个额外的目标回波的雷达。理论分析进行了密切和广泛的间隔（相对于目标）雷达和RIS和不同的波束配置，并提供了一些例子来表明，大的增益可以实现所考虑的检测架构。
2021-06-09 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface for Vehicular Communications: Exact Performance Analysis with Phase Noise and Mobility
最近的研究提供了一个近似的性能可重构智能表面（RIS）辅助系统在广义衰落信道的相位噪声造成的不完善的相位补偿在RIS。在本文中，我们开发了精确的分析和上限的RIS辅助车辆通信系统的性能考虑相位噪声与移动性在非对称衰落信道的相干组合接收信号反射的RIS元素和直接传输从源终端。我们采用了一种新的方法来表示PDF和CDF的产品的四个信道系数在一个单一的单变量Fox-H函数。我们使用导出的PDF开发一个精确的统计分析的端到端的SNR的RIS辅助系统使用多变量Fox-H函数。
2022-09-21 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Phase Hopping for Ultra-Reliable Communications
我们介绍了一个相位跳变方案的可重构智能表面（RIS）中，每个RIS元素的相位随机变化与每个发送的符号。这有效地将慢衰落转换为快衰落。我们展示了如何利用这一点，以显着提高中断性能，特别是对于小的中断概率，没有信道状态信息（CSI）在发射机和RIS。此外，即使只有两个可能的相位值可用，也可以实现相同的结果。由于我们不需要完美的CSI在发射机或RIS，所提出的方案没有额外的通信开销调整相位。这使得能够以减少的信道估计工作量实现鲁棒的超可靠通信。
2022-05-03 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Energy Efficiency in D2D Communication Network
在这封信中，联合功率控制的D2D用户和被动波束成形的可重构智能表面（RIS）的RIS辅助设备到设备（D2D）通信网络的研究，以最大限度地提高能源效率。该非凸优化问题分为两个子问题，即无源波束形成和功率控制。两个子问题交替优化。首先，我们解耦的基础上的拉格朗日对偶变换的RIS的无源波束形成。这个问题是用分式规划来解决的。然后利用Dinkelbach方法对功率控制进行优化。通过迭代求解这两个子问题，我们得到了联合优化问题的一个次优解。数值实验结果验证了该算法的有效性，可以显著提高D2D网络的能量效率。
2020-06-18 cs.IT eess.SP math.IT
Relay Aided Intelligent Reconfigurable Surfaces: Achieving the Potential Without So Many Antennas
本文提出了一种新的中继辅助智能可重构表面（IRS）架构，为未来的无线通信系统。所提出的架构，它包括两个并排的智能表面连接通过全双工继电器，有潜力实现有前途的收益的智能表面，同时需要更少的反射元件。因此，所提出的IRS架构需要显著更少的信道估计和波束训练开销，并且与经典IRS方法相比提供更高的鲁棒性。此外，由于在两个表面上划分IRS反射过程，这些表面的位置和取向可以被优化以扩展无线通信覆盖并增强系统性能。在本文中，可实现的速率和所需的元件数量，使用建议的继电器辅助IRS架构的第一个解析的特点，然后使用数值模拟进行评估。结果表明，所提出的架构可以实现数据率的目标，与典型的IRS解决方案相比，更少的元素，这突出了这些智能表面的实际部署的一个有前途的路径。
2020-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
Static Grouping Strategy Design for Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文针对超对角可重构智能表面，提出基于信道统计量的静态分组策略，在单用户和多用户系统中优化分组，实现和速率最高提升60%。
2024-05-07 cs.IT eess.SP math.IT
On the Ergodic Secrecy Capacity of Reconfigurable Intelligent Surface Aided Wireless Systems Under Mixture Gamma Fading
本文提出了一种量化评估的物理层安全能力的可重构智能表面（RIS）辅助无线系统下窃听。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达式遍历保密容量（ESC），是适应不同类型的衰落和RIS大小。假设发射机（TX）和RIS，RIS和合法接收机以及TX和窃听者之间的信道遵循独立的混合伽马（MG）分布。请注意，MG能够建模各种各样的众所周知的分布，包括高斯分布，瑞利分布，Nakagami-m分布，莱斯分布等。结果表明，随着RIS规模的增加，虽然合法链路的分集阶数增加，ESC增益下降。
2023-01-19 cs.IT eess.SP math.IT
Downlink Analysis for Reconfigurable Intelligent Surfaces Aided NOMA Networks
通过激活阻塞用户和改变连续干扰消除（SIC）序列，可重构智能表面（RISs）成为增强非正交多址（NOMA）系统的希望。本文通过随机几何分析研究了RIS辅助NOMA网络的下行链路性能。首先介绍了RIS反射信道的独特路径损耗模型。然后，我们评估的角度分布的基础上的泊松聚类过程（PCP）的框架，从理论上证明，入射角和反射角均匀分布。最后，我们推导出封闭形式的表达式为成对的NOMA用户的覆盖概率。我们的结果表明：1）RIS辅助的NOMA网络比传统的NOMA网络性能更好; 2）由于RIS能够改变NOMA用户的信道增益，因此NOMA系统中的SIC顺序可以改变。
2020-06-23 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surfaces with Group-Connected Architectures
本文针对组连接架构的BD-RIS辅助MISO系统，提出基于LS的信道估计策略与最优BD-RIS设计，理论保证达到MSE下界，并通过仿真验证有效性。
2024-05-24 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Grouping Strategy for Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Wireless Communications
可重构智能水面（RIS）辅助通信系统的信道估计开销可能是过高的。先前的工作已经通过仿真证明，分组相邻RIS元件可以帮助减少导频开销并提高可实现的速率。在本文中，我们提出了一个分析研究RIS元素分组。我们推导出一个紧密的封闭形式的上限的可实现的速率，然后最大限度地提高它相对于组的大小。我们的分析表明，更粗粒度的分组是很重要的，当信道相干时间低（高流动性的情况下）或发射功率大。我们还表明，最佳分组可以产生显着的性能改善简单的“开-关”RIS元件开关计划，最近被认为是。
2021-11-20 cs.IT eess.SP math.IT
Properties of Array Factor of Reconfigurable Intelligent Surfaces for Radio Communications
EURECOM（欧洲通信研究所）；National Technical University of Athens（雅典国立技术大学）
本文研究了用于无线电通信的可重构智能表面（RIS）的阵列因子特性，明确了相移对反射路径的重要性，还探究了阵列因子零化、3dB带宽等内容，相关特性对RIS辅助通信系统具有实用价值。
2026-10-14 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
Symbol-Error Probability Constrained Power Minimization for Reconfigurable Intelligent Surfaces-based Passive Transmitter
针对可重构智能表面无源发射机系统，提出在符号错误概率约束下最小化发射功率的优化方法，利用斜流形优化和二分法求解，数值验证有效性。
2023-11-12 cs.IT eess.SP math.IT
Double-Sided Beamforming in OWC Systems Using Omni-Digital Reconfigurable Intelligent Surfaces
在本文中，我们介绍了一种变体的可重构智能表面（RISs）称为全数字RISs（DRISs），它允许多个物理过程，应用到光无线通信系统。建议的全向DRIS包含反射器和折射元件，以及同时执行两者的元件。我们描述并解释了全DRIS的概念，建议并分析了全DRIS编码结构，讨论了要使用的超材料，并提供了一个设计实例。此外，我们证明了一个全向DRIS系统的可实现的速率取决于全向DRIS元素的数量，每相移位数，和未使用的元素的数量。此外，我们表明，可实现的速率上限有关的全向DRIS元素的数量，并得出结论，讨论未来的研究方向。
2022-03-08 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple Residual Dense Networks for Reconfigurable Intelligent Surfaces Cascaded Channel Estimation
可重构智能表面（RIS）是一种重要的和有前途的范例，它依赖于可编程的无线环境，并提供空间密集型通信的能力，由于在整个人造结构表面上使用低成本的大规模反射元件。然而，准确的信道估计是从RIS获得巨大性能增益的基本技术前提。利用RIS信道的低秩结构，提出了卷积盲去噪网络、卷积去噪生成对抗网络和多重残差稠密网络3种实用的残差神经网络，以获取准确的信道状态信息，反映不同方法对估计性能的影响。仿真结果揭示了这三种方法的发展方向，并显示其优越的性能相比，现有的基准计划。
2021-12-09 cs.IT eess.SP math.IT
Opportunistic Reflection in Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Wireless Networks
本文研究多RIS辅助无线网络的多址协议设计，提出OMUR方法，通过选择最佳用户作为锚点优化RIS并同步非正交传输信号，简化版利用随机相移规避信道估计复杂性。
2023-09-12 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-User Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Communications Under Discrete Phase Shifts
本文主要研究智能反射面辅助系统中的正交和非正交多址接入技术。与大多数先前的作品假设连续相移，我们采用的实际设置，只有有限数量的离散相移。为了最大化和速率，需要联合优化主动波束形成和离散反射。因此，我们提出了一种替代的优化方法，以获得最佳的连续相移迭代，然后将每个相移到其最近的离散值。理论分析和数值计算了不同相位控制比特数下不同方案的和速率最大化。
2023-03-15 cs.IT eess.SP math.IT
mmWave Coverage Extension Using Reconfigurable Intelligent Surfaces in Indoor Dense Spaces
在这项工作中，我们考虑部署可重构的智能表面（RISs），以扩展毫米波（mmWave）网络在室内密集空间的覆盖范围。我们首先将RIS集成到射线跟踪模拟中，以真实地捕获传播特性，然后制定一个非凸优化问题，该问题在速率约束下最小化RIS的数量。我们提出了一个可行的点追踪和连续凸近似算法，它解决了这个问题，通过联合选择RIS的位置，优化RIS的相移，并分配时间资源给用户设备（UE）。数值结果证明了通过使用至少四个RI的实质性覆盖扩展，并且对于飞机机舱的所考虑区域中的UE保证了130 Mbit/s的数据率。
2023-02-18 cs.IT eess.SP math.IT
Pareto Frontier for the Performance-Complexity Trade-off in Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文推导了超越对角线可重构智能表面（BD-RIS）中性能与电路复杂度权衡的帕累托前沿表达式，并描述了达到该前沿的最优架构。
2023-08-30 cs.IT eess.SP math.IT
Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surfaces with Mutual Coupling: Modeling and Optimization
本文针对BD-RIS辅助无线通信系统，考虑RIS元件间互耦，推导了通信模型并提出通用优化算法以最大化信道增益，数值验证表明互耦越大，BD-RIS较传统RIS增益越大。
2024-05-24 cs.IT eess.SP math.IT
Near-field Localization with a Reconfigurable Intelligent Surface Acting as Lens
利用波前曲率能够以有限的基础设施和硬件复杂性进行定位。随着可重构智能表面（RIS）的引入，出现了新的机会，特别是当RIS用作透镜接收器时。我们调查的本地化的发射机使用基于RIS的镜头在靠近一个单一的接收天线元件连接到接收射频链。我们进行了Fisher信息分析，评估不同的镜头配置的影响，并提出了一个两阶段的定位算法。我们的研究结果表明，位置波束形成可以导致更好的性能时，先验位置信息是可用的，而随机波束形成是首选时，先验信息是缺乏的。我们对工作在28 GHz的中等尺寸镜头的模拟结果表明，在镜头3米范围内可以达到分米级的精度。
2020-10-12 cs.IT eess.SP math.IT
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
On the physical layer security capabilities of reconfigurable intelligent surface empowered wireless systems
针对RIS赋能无线系统，将各链路建模为MG随机变量，推导零保密容量概率、信息泄露概率及完整/部分CSI下的平均保密速率。
2023-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
Intelligent Reconfigurable Surfaces vs. Decode-and-Forward: What is the Impact of Electromagnetic Interference?
本文考虑使用智能可重构表面（IRS），以帮助无线通信系统。主要目标是比较这一新兴技术与传统的解码转发（DF）中继。与之前的比较不同，我们假设电磁干扰（EMI），包括来自外部源的入射波，存在于IRS或DF继电器放置的位置。分析表明，在最小化总发射功率方面，EMI对DF中继辅助通信具有强烈的影响，即使在针对EMI优化中继协议时也是如此。事实证明，IRS辅助的通信对EMI更具弹性。为了击败IRS，我们证明了DF中继必须使用多个天线，并通过波束成形来主动抑制EMI。
2022-03-15 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Massive MIMO: Favorable Propagation, Channel Hardening, and Rank Deficiency
大规模多输入多输出（MIMO）和可重构智能表面（RIS）是5G及以后无线网络的两种有前途的技术，能够提供大阵列增益和多用户空间复用。在不需要额外频带的情况下，这些技术通过同时为许多用户提供服务，在频谱和能源效率方面都有显著改善。作为信道统计的函数的RI辅助的大规模MIMO系统的性能分析在很大程度上依赖于基本属性，包括有利的传播、信道硬化和秩亏。直接链路和间接链路的共存导致聚合信道，其属性是本课程讲稿的主要关注点。对于具有有限数量的天线和散射元件的RIS的实际系统，我们评估相应的确定性度量与瑞利衰落信道作为一个典型的例子。
2021-09-05 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Cell-Free Communications
最近的研究集中在可重构智能表面（RIS）辅助的无蜂窝系统上，其目标是增强无蜂窝网络的覆盖并降低成本。然而，目前的研究假设完美的信道状态信息是已知的。在这种情况下，渠道获取当然是一个困难。本文主要研究基于RIS的无信元信道估计。为此，指出了两个独特的特性：1）对于所有用户，在基站（BS）和RIS之间存在公共信道;以及2）对于所有BS，在RIS和用户之间存在公共信道。基于这两个特点，研究了级联和双时标信道估计问题。针对这两个问题分别提出了两种解决方案：基于三维多测量矢量（3D-MMV）的压缩感知技术和多基站协作导频缩减方法。最后，仿真结果表明了我们所提出的方案的有效性。
2022-07-28 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Optimal Placement in Millimeter-Wave Networks
本文讨论了高定向毫米波链路中的最优可重构智能表面布局问题。特别是，我们提出了一种新的系统模型，考虑到在RIS平面和RIS大小的传输光束足迹之间的关系。随后，基于该模型，我们推导出接收信号功率的端到端表达式，并且在RIS尺寸小得多或至少等于发射波束覆盖区的情况下，提供近似的封闭形式表达式。此外，建立的表达式，我们得出的最佳RIS的位置，最大限度地提高了端到端的信号噪声比。最后，我们证实了分析结果通过模拟，揭示了重要的趋势，根据系统参数的最佳RIS的位置。
2021-03-23 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Future Wireless Networks: A Channel Modeling Perspective
虽然研究人员已经将目光投向了2030年的未来无线网络，但通过可重构智能表面（RIS）进行通信似乎是6G无线网络的潜在支持技术之一。本文旨在通过一种新的信道建模方法以及一种用于RIS授权毫米波通信系统的新软件工具，阐明RIS在未来无线系统中的潜在用例。本文提出并上线的开源、用户友好、应用广泛的SimRIS信道模拟器2.0版本表明，RIS将在特定的用例和通信环境下工作。还讨论了未来潜在的研究方向，以弥合理论和实践之间的差距，为6G无线网络标准化的RIS授权系统。
2021-03-03 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surfaces for 6G -- Applications, Challenges and Solutions
本文系统综述了可重构智能表面（RIS）在6G中的工程应用进展，深入分析了其工程化面临的挑战与候选解决方案，并展望了未来趋势。
2022-12-03 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Configuration of Reconfigurable Intelligent Surfaces with Arbitrary Discrete Phase Shifts
针对具有非均匀离散相移的RIS，提出线性复杂度算法求解最优反射配置以最大化信道容量，并证明最优时元件关闭或满幅工作。
2023-11-13 cs.IT eess.SP math.IT
A Hardware Architecture for Reconfigurable Intelligent Surfaces with Minimal Active Elements for Explicit Channel Estimation
智能表面包括成本效益，近被动，可重新配置的单元元件最近获得越来越多的兴趣，由于它们的潜力，使完全可编程的无线环境。他们被设想为提供环境情报，为不同的通信目标，当涂覆在感兴趣的部署区域的各种对象。为了实现这一总体目标，涉及可重构智能表面（RIS）的通道需要在原则上进行估计。然而，这是一项具有挑战性的任务，因为当前可用的硬件RIS架构需要在利用RIS辅助的无线通信的网络节点之间进行冗长的训练周期。在本文中，我们提出了一种新的RIS架构，包括任何数量的无源反射元件，一个简单的控制器，其可调配置，和一个单一的射频（RF）链基带测量。利用这种架构，并假设稀疏的无线信道在波束空间域中，我们提出了一个交替的优化方法，明确估计的RIS元素连接到单个RF链的信道增益。代表性的仿真结果表明，信道估计精度和可实现的端到端的性能为各种训练长度和反射单元的元素的数量。
2022-05-25 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Wireless Communication Systems Assisted by Fluid Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文研究流体可重构智能表面（FRIS）辅助的无线通信系统性能，通过推导端到端信道统计行为、中断概率和遍历容量，证明FRIS能显著提升链路可靠性和频谱效率。
2025-05-29 cs.IT eess.SP math.IT
Design and Implementation of MIMO Transmission Based on Dual-Polarized Reconfigurable Intelligent Surface
多输入多输出（MIMO）信令是当前移动通信系统的关键技术之一。然而，复杂而昂贵的射频（RF）链路一直限制着MIMO规模的增长。本文提出了一种基于双极化可重构智能表面（RIS）的MIMO传输架构，该架构可以直接实现多通道信号的调制和传输，而不需要传统的射频链。与以前的工作相比，所提出的架构可以提高集成的基于RIS的传输系统。搭建了一个基于双极化RIS的MIMO传输系统样机，实验结果验证了该结构的可行性。基于双极化RIS的MIMO传输架构为未来网络实现低成本超大规模MIMO提供了一种很有前途的解决方案。
2021-07-02 cs.IT eess.SP math.IT
