A Novel Channel Model for Reconfigurable Intelligent Surfaces with Consideration of Polarization and Switch Impairments
针对现有RIS信道模型忽略开关损伤与极化效率的问题,本文提出纳入反射场、散射场、天线谐振及移相器等效模型的新模型,并通过3.5 GHz的4×4 RIS阵列与盲控制算法验证其实用性。
2023-04-07 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Refractive Surfaces: An Energy-Efficient Way to Holographic MIMO
全息多输入多输出(HMIMO)技术将大量的天线单元集成到一个紧凑的空间中,以实现空间连续的孔径,在未来的无线网络中起着重要的作用。在具有众多天线元件的情况下,由于不可接受的功耗,难以经由相控阵列实现HMIMO。为了解决这个问题,可重构折射表面(RRS)是HMIMO的能量有效的使能器,因为该表面没有昂贵的移相器。与传统的作为被动中继的元表面不同,RRS被用作发射天线,其中远场近似不再成立,这促使新的性能分析框架。在这封信中,我们首先推导出基于RRS的单用户下行链路系统的数据率,然后将其功耗与相控阵进行比较。仿真结果验证了我们的分析,并表明RRS是一种能量有效的方式HMIMO。
2022-07-06 cs.IT eess.SP math.IT
SIMRP: Self-Interference Mitigation Using RIS and Phase Shifter Network
针对带内全双工系统中发射机共址导致的强自干扰易使ADC饱和的问题,提出联合优化RIS与接收移相器网络相位的SIMRP方法,可有效抑制自干扰、提升系统和速率。
2024-09-13 eess.SP
Distributed Sum-Rate Maximization of Cellular Communications with Multiple Reconfigurable Intelligent Surfaces
可重构智能表面(RISs)技术作为一种低成本的覆盖扩展和信号传播控制解决方案,近年来引起了学术界和工业界的极大兴趣。在本文中,我们研究了一个多小区宽带通信系统的下行链路,包括单天线基站(BS)和它们相关联的单天线用户,以及多个无源RISs。我们假设每个BS控制单独的RIS并执行正交频分复用(OFDM)传输。从各种先前的作品中,RIS单元元件被认为是频率平坦移相器,我们将它们建模为洛伦兹谐振器,并提出了一个联合设计的BS的功率分配,以及多个RIS的相位分布,目标是多小区系统的和速率最大化。我们制定了一个具有挑战性的分布式非凸优化问题,这是通过连续凹近似解决。分布式实现所提出的设计进行了讨论,所提出的仿真结果展示了各种系统参数的相互作用的总和速率,验证了性能提升的作用的RIS。
2022-08-02 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface for Interference Alignment in MIMO Device-to-Device Networks
在多输入多输出(MIMO)设备到设备(D2D)网络中,干扰和秩不足信道是实现高自由度(DoF)的关键瓶颈。在本文中,我们提出了一种可重构智能表面(RIS)辅助干扰对齐策略,同时减轻同信道干扰和应付秩亏信道,从而提高干扰对齐条件的可行性,并反过来增加可实现的自由度。关键使能器是一种通用的低秩优化方法,该方法通过联合设计相移和收发器矩阵来最大化可实现的DoF。为了解决耦合优化变量的独特挑战,我们开发了一个块结构的黎曼追求方法,通过求解固定秩和单位模约束的最小二乘法子问题,随着秩的增加。最后,为了降低计算复杂度并获得良好的DoF性能,我们开发了统一的黎曼共轭梯度算法,分别利用非紧Stiefel流形和复圆流形交替优化固定秩收发器矩阵和单位模约束移相器。数值结果表明了部署RIS的有效性和所提出的块结构黎曼追踪方法在可实现的自由度和可实现的和速率方面的优越性。
2020-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
Hierarchical-Absolute Reciprocity Calibration for Millimeter-wave Hybrid Beamforming Systems
在时分双工(TDD)毫米波(mmWave)大规模多输入多输出(MIMO)系统中,互易性失配严重影响了混合波束形成(HBF)的性能。在这项工作中,为了减轻互易失配的不利影响,我们研究了具有全连接移相器网络的毫米波HBF系统的互易校准。为了降低互易性校准的开销和计算复杂度,我们首先使用波束成形设计来解耦数字射频(RF)链和模拟RF链。然后,整个校准问题的HBF系统等效分解为两个子问题,相应的数字链校准和模拟链校准。为了有效地解决校准问题,数字链校准问题的封闭形式的解决方案,而模拟链校准问题的迭代交替优化算法的建议。为了衡量所提出的算法的性能,我们推导出估计失配系数的误差的Cramér-Rao下界。结果表明,数字链和模拟链失配系数的估计误差是不相关的,接收数字链的失配系数可以得到很好的估计。仿真结果验证了分析结果,并显示所提出的校准方法的性能。
2022-11-02 eess.SP
A Shared-Aperture Dual-Band sub-6 GHz and mmWave Reconfigurable Intelligent Surface With Independent Operation
提出一种共享孔径双频可重构智能表面(DBI-RIS),通过双层贴片天线与RF开关实现毫米波与sub-6 GHz频段的独立波束控制,实验验证了良好的波束扫描性能。
2024-06-05 eess.SP
Beamforming in Hybrid RIS assisted Integrated Sensing and Communication Systems
在本文中,我们考虑了一种混合可重构智能表面(RIS),包括有源和无源元件,以帮助通感一体化(ISAC)系统服务于多个用户和目标。混合RIS中的有源元件包括放大器和移相器,而无源元件仅包括移相器。我们联合设计发射波束形成器和RIS系数,即,放大器增益和相移,以最大化最坏情况下的目标照明功率,同时确保通信链路的期望的信号与干扰加噪声比,并约束由于有源元件引起的RIS噪声功率。由于这个设计问题不是凸的,我们提出了一个基于交替优化的求解器来设计发射波束形成器和RIS系数。通过数值模拟,我们表明,所提出的混合RIS辅助ISAC系统的性能是显着优于被动RIS辅助ISAC系统,以及ISAC系统没有RIS,即使只有一小部分的混合RIS包含有源元件。
2022-03-11 cs.IT eess.SP math.IT
GMD-Based Hybrid Beamforming for Large Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Millimeter-Wave Massive MIMO
可重构智能表面(RIS)被认为是一种节能的方法来重塑无线环境,以提高吞吐量。它的无源特性大大降低了能源消耗,这使得RIS成为实现未来智慧城市的一项有前途的技术。现有的RIS波束成形设计主要集中在优化单载波系统的频谱效率。为了避免MIMO系统中不同空间域子信道上复杂的比特分配问题,本文提出了一种基于几何均值分解的波束形成算法,该算法适用于RIS辅助的毫米波(mmWave)混合MIMO系统,使得空间域中多个并行数据流可以被认为具有相同的信道增益。具体地说,通过利用毫米波大规模MIMO信道在不同子载波上的共同角域稀疏性,利用同步正交匹配追踪算法从过采样2D-DFT码本中获得最佳多波束。此外,通过仅利用与视线(LoS)信道相关联的到达角和离开角,我们进一步通过最大化LoS信道的阵列增益来设计RIS的移相器。仿真结果表明,该方案可以获得更好的BER性能比传统的方法。我们的工作是一个初步的尝试,讨论了宽带混合波束赋形的RIS辅助毫米波混合MIMO系统。
2020-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Based Hybrid Precoding for THz Communications
受益于带宽的增长,太赫兹(THz)通信可以支持未来6 G无线系统对超高速速率的爆炸性需求的新应用。为了补偿高频路径损耗,可以利用大规模的多输入多输出(MIMO)波束形成来获得高的阵列增益。然而,由于需要使用大量的模拟移相器来实现模拟波束形成,因此现有的具有大规模MIMO的THz通信具有非常高的能耗。为了解决这一问题,提出了一种基于可重构智能表面(RIS)的THz通信混合预编码结构,利用高能效RIS代替高能耗相控阵,实现混合预编码的模拟波束形成。然后,基于所提出的基于RIS的架构,混合预编码的和速率最大化问题进行了研究。由于RIS在实际中实现的相移通常是离散的,因此具有非凸约束的和速率最大化问题具有挑战性。接下来,和速率最大化问题被重新表述为基于并行深度神经网络(DNN)的分类问题,该问题可以通过所提出的基于低复杂度深度学习的多离散分类(DL-MDC)混合预编码方案来解决。最后,我们提供了大量的仿真结果表明,所提出的DL-MDC方案在理论Saleh-Valenzuela信道模型和实际3GPP信道模型中都工作良好。与现有的迭代搜索算法相比,可以提出的DL-MDC方案减少了运行时间显着与性能损失可以忽略不计。
2021-12-15 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface for MISO Systems with Proportional Rate Constraints
本文研究了可重构智能表面(RIS)辅助的多用户多输入单输出(MISO)系统的频谱效率(SE),其中RIS可以通过大量的可控和智能移相器来重构传播环境。为了探索这种系统的用户比例公平的系统SE性能行为,制定了一个优化问题,以最大限度地提高SE,通过联合考虑在基站(BS)的功率分配和在RIS的相移,在非线性比例速率公平约束。为了解决非凸优化问题,开发了一种有效的解决方案,该解决方案利用具有封闭形式表达式的迭代算法,即,或者优化BS处的发射功率和RIS处的反射相移。数值模拟验证了理论分析,并评估所提出的替代算法的性能。
2020-01-29 cs.IT cs.NI cs.PF
Beamforming Design for Wideband Near-Field Communications With Reconfigurable Refractive Surfaces
本文针对可重构折射表面宽带近场多用户通信中的波束分裂问题,提出延迟RRS结构及波束赋形方案,联合考虑近场条件与RRS频率选择性以优化用户数据速率。
2025-02-05 eess.SP
Energy Efficient Reconfigurable Intelligent Surface Enabled Mobile Edge Computing Networks with NOMA
可重构智能表面(RIS)是未来无线通信网络中实现高频谱效率和高能量效率的一种很有前途的技术。在本文中,我们研究了一个RIS辅助的单小区多用户移动边缘计算(MEC)系统,其中RIS被部署为支持配备MEC服务器的基站(BS)和多个单天线用户之间的通信。为了有效地利用稀缺的频率资源,我们假设用户与基站通信的基础上的非正交多址接入(NOMA)协议。每个用户都有一个计算任务,可以在本地计算,也可以部分/全部卸载到BS。我们的目标是通过联合优化无源移相器,传输数据的大小,传输速率,功率控制,传输时间和解码顺序,以最小化所有用户的总能耗。由于所得到的问题是非凸的,我们使用块坐标下降法交替优化两个单独的子问题。更具体地说,我们使用的对偶方法来解决一个子问题与给定的相移,并获得封闭形式的解决方案,然后我们利用惩罚的方法来解决另一个子问题给定的功率控制。此外,为了证明我们所提出的算法的有效性,我们提出了三个基准计划:时分多址(TDMA)-MEC计划,全本地计算计划和全卸载计划。我们使用交替一维搜索方法和对偶方法,可以很好地解决基于TDMA的传输问题。数值结果表明,该方案可以提高能源效率,并取得显着的性能增益比三个基准计划。
2021-04-30 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Full-Duplex mmWave MIMO: Channel Estimation, Passive and Hybrid Beamforming
毫米波(mmWave)全双工(FD)是一种很有前途的技术,可以通过最大限度地利用时间和丰富的毫米波频率资源来提高容量。尽管如此,由于FD自干扰(SI)和毫米波的有限覆盖范围,它仍然受到限制。因此,本研究在可重构智能表面(RIS)的帮助下深入研究FD毫米波MIMO,以提高容量。首先,我们证明了在远场平面波前假设下,FD天线阵列的角域互易性。因此,提出了一种用于联合下行链路-上行链路(DL-UL)信道估计的策略。为了估计SI信道、直接信道和级联信道,分别提出了基于Khatri-Rao乘积的压缩感知(KR-CS)、分布式压缩感知(D-CS)和基于两阶段多测量向量的D-CS(M-D-CS)框架。此外,我们提出了一种基于角域级联通道的无源波束形成优化方案。针对混合波束形成结构,提出了一种新的混合加权最小均方误差信号干扰消除方法(H-WMMSE-SIC)。仿真已经揭示,与单独的DL/UL信道估计相比,联合DL-UL处理显著地提高了估计性能。特别是,当干扰噪声比小于35 dB时,我们提出的H-WMMSE-SIC提供了与全数字WMMSE-SIC相当的频谱效率性能。最后,分析了所提方法的计算复杂性。
2023-03-25 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Reciprocity Attacks Using Intelligent Surfaces with Non-Diagonal Phase Shifts
本文提出并分析了一种利用非对角相移智能表面(ND-RIS)破坏信道互易性、降低下行链路性能的被动攻击方法,并设计了基于遗传算法的优化方案,仿真验证了其显著降低吞吐量的效果。
2024-01-01 eess.SP
Reciprocal Beyond-Diagonal Reconfigurable Intelligent Surface (BD-RIS): Scattering Matrix Design via Manifold Optimization
School of Computer Science and Engineering, Constructor University (previously Jacobs University Bremen)(计算机科学与工程学学院,Constructor大学(原雅各布斯不来梅大学));Department of Computer Science, KTH Royal Institute of Technology(计算机科学学院,KTH皇家理工学院)
本文提出通过流形优化设计BD-RIS的散射矩阵,以实现总速率最大化,通过互易性约束和正则化项提升系统性能。
2026-03-11 eess.SP
Channel Estimation and Passive Beamforming for Pixel-based Reconfigurable Intelligent Surfaces with Non-Separable State Response
针对基于像素的可重构智能表面因不可分离状态响应导致的信道估计与波束成形难题,提出核方法与神经网络近似、简化级联信道模型及低复杂度无源波束成形算法,显著提升可达速率。
2025-10-23 eess.SP
MISO Wireless Localization in The Presence of Reconfigurable Intelligent Surface
针对视距受阻的RIS辅助MISO场景,提出通过调整RIS移相器、消除AoD不利影响来测距的高精度定位算法,性能优于未估计AoD的方案。
2024-07-08 eess.SP
Beamforming Analysis and Design for Wideband THz Reconfigurable Intelligent Surface Communications
本文针对宽带太赫兹RIS通信中的波束分裂问题,提出联合优化混合波束成形、时间延迟和反射系数的方案,有效缓解波束分裂并提升系统容量。
2023-06-23 cs.IT eess.SP math.IT
Can We Improve Channel Reciprocity via Loop-back Compensation for RIS-assisted Physical Layer Key Generation
针对RIS辅助物理层密钥生成中信道互易性受硬件干扰和RIS干扰攻击影响的问题,提出结合回传信号与误差最小化的LoCKey回环补偿方法,有效提升信道互易性、密钥生成速率与密钥一致性,具备实际部署潜力。
2024-08-14 eess.SP
Reconfigurable intelligent surfaces: Channel characterization and modeling
可重构智能表面(RISs)是一种通过低成本的近被动反射元件实现电磁波智能操控的二维元表面。RIS被认为是第六代(6G)无线通信系统的潜在关键技术,主要是由于其在调谐无线信号方面的优势,从而智能地控制传播环境。在本文中,我们的目标是解决信道特性和建模问题的RIS辅助无线通信系统。本文首先介绍了RIS的概念、原理和应用前景。通过对基于RIS的信道测量和实验的分类,给出了基于RIS的信道测量和实验的概述频段、场景、系统配置、RIS构造、实验目的和信道观测。然后,研究了基于RIS的信道特性,包括反射和传输、多普勒效应和多径衰落抑制、信道互易性、信道硬化、秩改进、远场和近场等。研究了基于RIS的信道建模工作,包括大尺度路径损耗模型和小尺度多径衰落模型。最后讨论了与RIS辅助信道相关的未来研究方向。
2022-06-06 eess.SP
Implementing Neural Networks Over-the-Air via Reconfigurable Intelligent Surfaces
该研究提出RIS辅助MIMO的AirFC计算范式,通过联合优化收发机与RIS参数模拟神经网络全连接层,设计集中/分布式训练策略并扩展至多RIS场景,实现了令人满意的分类精度。
2025-08-03 cs.IT eess.SP math.IT
Adaptive Beamforming Design for mmWave RIS-Aided Joint Localization and Communication
已经提出了可重构智能表面(RIS)的概念来改变电磁波的传播,例如,反射、衍射和折射。为了实现这一目标,需要优化离散RIS单元的相位值。在本文中,我们认为,RI辅助毫米波(毫米波)多输入多输出(MIMO)系统的精确定位和高数据速率传输。我们提出了一种自适应移相器设计的基础上分层码本和反馈的移动台(MS)。该方案的优点在于RIS不需要部署任何有源传感器和基带处理单元。在移相器的更新过程期间,MS处的组合向量也被顺序地细化。仿真结果表明,所提出的算法的性能改善的随机设计方案,在定位精度和数据速率。此外,性能收敛到穷举搜索方案,即使在低信号噪声比制度。
2019-11-07 eess.SP
Nonreciprocal RIS-Aided Covert Channel Reciprocity Attacks and Countermeasures
本文研究了非互易RIS在多天线TDD系统中引发的信道互易性攻击(CRACK)威胁,并提出基于深度强化学习的SecureCoder框架,利用上行CSI与速率反馈优化下行预编码,有效缓解攻击并提升系统鲁棒性。
2025-09-14 eess.SP
A Reconfigurable Subarray Architecture and Hybrid Beamforming for Millimeter-Wave Dual-Function-Radar-Communication Systems
本文提出一种用于毫米波DFRC系统的可重构子阵列架构,通过联合优化混合波束成形以最大化通信和速率并保证雷达感知性能,仿真显示其能效相比现有架构显著提升。
2024-04-24 eess.SP
Non-Reciprocal Beyond Diagonal RIS: Multiport Network Models and Performance Benefits in Full-Duplex Systems
本文首次研究非互易BD-RIS在全双工系统中的性能,基于多端口电路理论建模并给出上下行同时最优通信的理论条件,证明其相比互易表面能显著提升系统性能。
2025-05-07 cs.IT eess.SP math.IT
A Dual-Band Reconfigurable Shared-Aperture Antenna Array With Independent Sub-6-GHz and Centimeter-Wave Beam Control
University of Hong Kong Science and Technology(香港科技大学);Hong Kong University of Science and Technology(香港科技大学)
针对需6GHz以下频段和厘米波覆盖的无线前端,提出双频段可重构共享孔径天线阵列,集成不同阵列于同一孔径,通过特定馈电和控制方式实现独立波束控制,经实验验证该架构能在紧凑平台结合双频段集成与波束控制。
2026-07-14 eess.SP
Beamforming Design for RIS-Aided THz Wideband Communication Systems
本文针对RIS辅助太赫兹大规模MIMO宽带通信中的波束分裂效应,通过分析阵列增益损失量化BSE,并提出一种新的波束赋形架构以缓解该效应,仿真验证了其有效性。
2023-09-21 cs.IT eess.SP math.IT
Control and Placement of Finite-Resolution Intelligent Surfaces in IoT Systems with Imperfect CSI
在本文中,我们研究了在单输入单输出(SISO)分布式物联网(IoT)网络中使用可重构智能表面(RIS)进行干扰抑制的优势。实施RIS辅助网络面临着各种问题,主要涉及RIS的控制和布局。为了解决与控制相关的挑战,我们考虑噪声和本地信道知识,在此基础上,我们设计算法来优化潜在的分布式RIS,以实现整体网络目标,如总速率。我们使用具有集中式RIS的网络作为比较的基准。我们进一步假设RIS处的低位移相器以捕获现实世界的硬件限制。我们还研究了RIS的位置,并分析量化了RIS作为其位置的函数所需的最低控制度,以保证特定的网络性能指标,并通过模拟验证结果。
2022-12-16 cs.IT eess.SP math.IT
Reducing the Control Overhead of Intelligent Reconfigurable Surfaces Via a Tensor-Based Low-Rank Factorization Approach
无源智能可重构表面(IRS)由于其塑造传播环境从而提高覆盖的能力而成为蜂窝网络的一个有吸引力的组成部分。虽然无源IRS节点包含大量相移元件和控制器实体,但是由于蜂窝基站(BS)的计算能力,相移通常由蜂窝基站(BS)确定。由于大量移相器的精细粒度控制在实践中可能变得禁止,因此减少BS和IRS控制器之间的控制开销是重要的。为此,在本文中,我们提出了一个低秩近似的接近最佳的相移,这将导致过高的通信开销的BS-IRS控制器的链接。其关键思想是使用低秩张量模型来表示潜在的大IRS相移矢量。这是通过对IRS相移矢量的张量化版本进行因式分解来实现的,其中每个分量被建模为预定义数量的较小尺寸的因子的克罗内克积,其可以通过张量分解算法获得。我们表明,所提出的低秩模型大大降低了所需的反馈要求与BS-IRS控制链接。我们的仿真结果表明,所提出的方法是特别有吸引力的情况下,一个强大的视线组件,在这种情况下,几乎相同的频谱效率达到的情况下,接近最佳的相移,但大大减少了通信开销。
2022-06-10 eess.SP
Beamforming Gain Maximization for Fluid Reconfigurable Intelligent Surface: A Minkowski Geometry Approach
Hankuk University of Foreign Studies(韩国外国语大学)
本文提出基于闵可夫斯基几何的优化框架,用于解决流体可重构智能表面的波束成形增益最大化问题,通过交替优化和方向参数最大化实现高效配置。
2026-11-10 eess.SP
Optimizing Movable Antenna Position and Transmissive RIS Phase for Efficient Base Station Design
Ruhr University Bochum(波鸿鲁尔大学)
本文提出一种结合可移动天线与透射RIS的紧凑基站架构,通过联合优化天线定位与TRIS相位,在低分辨率移相器下显著提升信号强度与信噪比,为6G基站提供了高效且低成本的解决方案。
2025-11-03 cs.IT eess.SP math.IT
Copula-Based Modeling of RIS-Assisted Communications: Outage Probability Analysis
相位噪声背景下可重构智能表面(RIS)辅助通信的信噪比(SNR)统计特性是一个重要的研究课题。在这封信中,我们利用Copula建模的概念来捕获由于离散相位噪声的存在而出现的非标准依赖特征。特别是,我们认为在瑞利衰落信道中的RIS系统的中断概率,并提供联合分布的依赖性,由于使用有限分辨率移相器在RIS的特征。数值评估证实了封闭形式的表达式的中断概率的有效性,并激励使用二元copula进一步RIS研究。
2022-01-22 eess.SP
Temperature-Resilient LC-RIS Phase-Shift Design for Multi-user Downlink Communications
Technical University of Darmstadt (TUDa)(达姆施塔特工业大学);Technical University of Delft(代尔夫特理工大学)
本文提出了一种温度鲁棒的LC-RIS相位移设计,用于多用户下行通信,通过优化信干噪比提升性能。
2025-05-08 eess.SP
Non-Reciprocal Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文提出一种由非互易器件互连多组双端口元件构成的物理一致NR-RIS模型,推导其非对称散射矩阵并设计非互易波束控制方法,数值验证了其在低旁瓣波束控制和信道互易性攻击中的有效性。
2024-11-23 cs.SY eess.SP eess.SY
Optimal Beamforming and Outage Analysis for Max Mean SNR under RIS-aided Communication
研究了在莱斯多径衰落环境下,可重构智能地面(RIS)辅助多输入单输出(MISO)通信系统的波束形成问题。我们的目标是联合优化发射波束形成器和RIS相移矩阵,以最大限度地提高通过直接和间接链路接收的组合信号的平均信噪比(SNR)。虽然这种优化问题的数值解是已知的,这是第一篇论文,以获得封闭形式的表达式的最佳波束形成器和移相器的一个密切相关的问题。特别是,我们最大限度地精心构造的平均信噪比的下限,这是更有利于分析处理。此外,我们证明了最佳波束形成下的有效信道增益遵循莱斯分布。接下来,我们使用这些结果来表征所提出的波束成形方案下的中断概率的封闭形式的表达式,随后被用来推导遍历容量的解析表达式。最后,我们通过数值计算证明了所提出的波束形成器解决方案与现有算法获得的精确平均SNR最大化最佳解决方案的有效性。
2022-11-17 cs.IT eess.SP math.IT
Simultaneously Exposing and Jamming Covert Communications via Disco Reconfigurable Intelligent Surfaces
针对传统隐蔽通信依赖信道互易性的问题,本文提出由监听者部署随机时变 DRIS 产生全被动干扰,同时阻断 Alice–Bob 链路并提升检测性能。
2025-09-02 eess.SP
Non-reciprocal Beyond Diagonal RIS: Sum-Rate Maximization in Full-Duplex Communications
本文研究非互易超对角可重构智能表面在全双工通信中的应用,通过联合优化散射矩阵、预编码器和合并器以最大化和速率,并提出基于BCD和PDD的迭代算法,证明其性能显著优于互易BD-RIS和对角RIS。
2025-09-18 cs.SY eess.SP eess.SY
SORIS: A Self-Organized Reconfigurable Intelligent Surface Architecture for Wireless Communications
University of Western Macedonia(西马其顿大学);InnoCube P.C.(InnoCube有限公司);National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波迪斯特里阿斯大学);University of Thessaly(塞萨洛尼基大学);University of Nottingham Ningbo China(诺丁汉大学宁波分校);National University of Singapore(新加坡国立大学)
SORIS通过自组织机制实现低复杂度的信道估计与RIS动态重构,提升无线通信效率。
2026-01-30 eess.SP
Statistical Multiport-Network Modeling and Efficient Discrete Optimization of RIS
Univ Rennes, CNRS, IETR - UMR 6164(雷恩大学);INSA Rennes, CNRS, IETR - UMR 6164(雷恩国立应用科学学院)
本文提出了一种统计生成器用于多端口网络参数建模,并通过实验验证了在不同互耦合条件下,随机初始化的坐标下降算法在性能、运行时间和内存方面表现最优。
2026-01-06 eess.SP physics.app-ph
Multi-RIS Discrete-Phase Encoding for Interpath-Interference-Free Channel Estimation
可重构智能表面(RISs)是未来无线系统最重要的技术推动者之一。它们通过向接收器提供强大的非视线路径来改善通信和定位。在本文中,我们提出了一种导频传输方法,使接收机分离信号到达不同的RI和不受控制的多径。这有助于信道估计和定位,因为可以针对每条路径分别估计信道或其几何参数。我们的方法是基于设计的时间相位分布是跨RIS正交的,而不影响RIS波束形成能力。我们考虑到有限的分辨率的RIS移相器,并表明,在这种实际的限制的存在下,正交相位分布可以设计基于Butson型阿达玛矩阵。对于本地化的情况下,我们表明,与我们提出的方法的估计可以达到理论下限,甚至与一位RIS相位分辨率。
2022-04-25 eess.SP
Liquid Crystal-Based RIS Loss-Trade-Off Analysis
Technical University of Darmstadt (TUD)(达姆施塔特工业大学)
本文研究了基于液晶的RIS在毫米波频段中发射功率与数据速率之间的损耗-收益权衡问题。
2025-08-15 eess.SP
Low-Complexity Joint Beamforming for RIS-Assisted MU-MISO Systems Based on Model-Driven Deep Learning
针对 RIS 辅助 MU-MISO 系统联合波束成形与相移的非凸优化难题,提出融合 WMMSE、幂迭代及模型驱动 GNN 的低复杂度算法,并扩展至非理想 CSI,以约 3% 运行时间达到同等性能。
2023-11-26 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Downlink-Uplink Channel Estimation for Non-Reciprocal RIS-Assisted Communications
针对非互易RIS辅助MIMO系统中的信道估计问题,提出一种基于两阶段四阶Tucker分解的闭环三阶段估计算法,将处理负担集中于基站,在精度上优于传统FDD和张量基准方法。
2024-12-20 eess.SP
A Secure Full-Duplex Wireless Circulator enabled by Non-Reciprocal Beyond-Diagonal RIS
Imperial College London(帝国理工学院)
本文提出利用非互易超越对角智能反射面实现安全全双工无线circulator,通过单向通信和结构散射增强安全传输性能。
2025-12-19 eess.SP
Hybrid Relay-Reflecting Intelligent Surface-Assisted Wireless Communication
可重构智能表面(RIS)已成为增强无线通信容量的一种经济高效的解决方案。然而,最近的研究表明,一个非常大的表面需要一个RIS辅助通信系统,否则,他们可能会优于传统的继电器。此外,RIS的性能增益可能会因诸如有限分辨率移相器之类的硬件损伤而显著降低。为了克服这些挑战,我们提出了一种新的概念的混合中继反射智能表面(HR-RIS),其中一个或几个元素部署与功率放大器(PA)作为有源中继,而其余的元素只反映入射信号。提出了两种体系结构,包括固定和动态HR-RIS。它们的系数矩阵是基于交替优化(AO)和功率分配策略获得的,这使得能够理解RIS和基于中继的系统的基本性能,并在两者之间进行权衡。仿真结果表明,与传统的RIS辅助系统相比,所提出的方案,尤其是动态HR-RIS方案,在频谱效率(SE)和能量效率(EE)方面都有显著的提高。特别是,HR-RIS的有利设计和部署是通过分析推导和数值证明的。
2021-03-05 eess.SP
On Models with Power Conservation in Reflective Intelligent Surfaces and their Design Implications
针对现有RIS模型未考虑散射场与源场叠加特性导致功率不守恒的问题,本研究基于单层超表面RIS推导功率守恒和信道互易性条件,分析其对端到端通信信道的设计意义。
2024-12-06 eess.SP
Hybrid Relay-Reflecting Intelligent Surface-Aided Wireless Communications: Opportunities, Challenges, and Future Perspectives
可重构智能表面可重构智能表面(RISs)已经作为一种成本和能量有效的技术出现,其可以通过在优选方向上反射无线电波来定制和编程物理传播环境。然而,RIS的纯被动反射不仅限制了端到端信道波束成形增益,而且阻碍了用于RIS处的相位控制的准确信道状态信息的获取。在本文中,我们提供了一个概述的混合继电器反射智能表面(HR-RIS)架构,其中只有少数元素是活跃的,并连接到功率放大器和射频链。少量有源元件的引入实现了显著的系统性能改善,这也可以补偿由于硬件损伤(诸如有限分辨率移相器的部署)而导致的损失。特别地,主动处理有助于在HR-RIS处的有效信道估计和定位。我们提出了两种实用的架构HR-RIS,即固定和动态HR-RIS,并讨论其应用波束成形,信道估计,和本地化。HR-RIS辅助通信的好处,主要挑战和未来的研究方向也被强调。一个示例性部署方案的数值结果表明,只有四个有源元件的HR-RIS可以达到高达42.8%和41.8%的频谱效率和能源效率的提高,分别与传统的RIS相比。
2021-06-18 eess.SP
Wireless Energy Transfer Beamforming Optimization for Intelligent Transmitting Surface
本文研究配备无源智能发射面(ITS)和数字波束成形馈电器的功率信标(PB)的无线能量传输波束成形优化问题,提出基于逐次凸逼近(SCA)的联合优化算法,在考虑功率放大器非线性等损耗下最小化PB功耗,实验证明该架构可高效扩展且非均匀ITS功率分布能影响近远场偏移。
2025-08-09 eess.SP