Superconducting Fault Current Limiter Allocation in Reconfigurable Smart Grids
本文研究了在可重构智能电网中如何通过预设的联络开关和分段开关进行馈线重构,以优化超导故障电流限制器(SFCL)的布置,从而减少故障电流并降低电网总成本。
2019-05-14 cs.SY eess.SP eess.SY
Deploying an Aerial Reconfigurable Intelligent Surface for Vehicle-to-Vehicle Communications (PL: Wykorzystanie powietrznych przełączalnych inteligentnych powierzchni do komunikacji międzypojazdowej)
本文提出利用搭载可重构智能表面的无人机中继站,通过优化轨迹与朝向,增强车对车通信吞吐量并抑制干扰,仿真验证了有效性。
2025-03-25 cs.NI eess.SP
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
Applications of Reconfigurable Intelligent Surface in Smart High Speed Train Communications
可重构智能表面(RIS)是5G-Adv和6 G最有前途的技术之一。它具有低成本、低复杂度、易于部署等特点,为高速铁路智能通信的发展提供了新的契机。详细介绍了RIS辅助智能高速铁路通信的典型应用,包括抑制多普勒频移效应、解决频繁切换问题、克服高穿透损耗问题、支持高精度训练定位等。深入探讨了基于RIS的智能高速铁路通信的关键技术,包括信道测量与建模、信道估计与反馈、波束形成、网络架构、网络部署等。相信RIS打造的新型智能高速铁路基础设施与新型电磁基础设施的结合,未来将为智能高速铁路带来广阔的产业前景。
2022-12-19 eess.SP
On-chip fully reconfigurable Artificial Neural Network in 16 nm FinFET for Positron Emission Tomography
Smarty是一款完全可重构的片上前馈人工神经网络(ANN),集成了10个时间数字转换器(TDC),采用16 nm FinFET CMOS技术节点设计。TDC与ANN的集成旨在降低系统复杂性,并最大限度地减少正电子发射断层扫描(PET)应用中的数据吞吐量要求。TDC的平均LSB为53.5 ps。人工神经网络是完全可重构的,用户能够根据需要在一组约束条件内改变其拓扑结构。该芯片可以执行363 MOPS,最大功耗为1.9 mW,效率为190 GOPS/W。系统性能在符合测量设置中进行测试,该设置将Smarty与两组5个4 mm x 4 mm模拟硅光电倍增管(A-SiPM)连接,用作TDC的输入。人工神经网络成功地区分六个不同的位置之间的放射源放置在两个光电探测器阵列仅使用TDC的时间戳。
2023-02-16 cs.SY eess.SP eess.SY
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Smart Cities: Research Challenges and Opportunities
智慧城市的概念已经被引入,作为从城市层面各种生态系统的数字化中受益的一种方式。为了支持这一概念,未来的通信网络需要在城市基础设施和资源利用方面进行精心设计。最近,已经提出了“智能”环境的想法,该环境利用基础设施来获得更好的无线网络性能。这个想法与可重构智能表面(RISs)设计的最新进展是一致的,RISs是一种平面结构,具有将入射电磁波反射到优选方向的能力。因此,RISs有望为“智能”通信环境的设计提供必要的灵活性,可以最佳地成形以在需要时实现成本和能量高效的信号传输。在部署RISs后,智慧城市的生态系统将变得更加可控和适应性强,这将有助于城市地区未来通信网络的实施,并促进私人家庭和公共服务之间的互联互通。在本文中,我们描述了我们对RISs在未来智慧城市中应用的愿景。特别是,研究的挑战和机遇得到解决。这一贡献为未来几年智能城市的RIS辅助通信网络的系统设计铺平了道路。
2020-09-02 eess.SP
Distributionally Robust Physical-Layer Security for Satellite Communication via Aerial Reconfigurable Intelligent Surface
Xi’an Jiaotong University(西安交通大学);Shenzhen Research Institute of Northwestern Polytechnical University(西北工业大学深圳研究院);Institute of Telecommunication and Navigation Satellites, China Academy of Space Technology(中国空间技术研究院通信导航卫星研究所);ZTE Corporation(中兴通讯股份有限公司)
针对卫星通信易被窃听的问题,提出利用空中可重构智能表面(ARIS)增强物理层安全,通过联合优化发射和反射波束成形,并采用基于矩的模糊集刻画信道不确定性,实现分布鲁棒的保密速率优化。
2026-05-29 cs.IT eess.SP math.IT
Unmanned Aerial Vehicles in Smart Agriculture: Applications, Requirements and Challenges
在未来几年,智能农业将覆盖世界的每一个角落。使用无人机(UAV)进行智能农业的前景是巨大的。然而,智能农业中控制无人机的成本和便利性可能会在激励农民在农业中使用无人机方面发挥重要作用。大多数情况下,无人机是由遥控器使用无线电波控制的。有几种技术,如WiFi或ZigBee,也用于控制无人机。然而,智能蓝牙(也称为低功耗蓝牙)是一种用于短距离传输数据的无线技术。蓝牙智能比其他技术更便宜,并且具有在每部智能手机上可用的优势。未来,农民可以使用任何智能手机操作各自的无人机以及蓝牙智能农业传感器。然而,在无人机可以用于智能农业相关应用之前,需要解决某些要求和挑战。因此,本文试图探索适合智能农业的传感器类型,以及在智能农业中操作无人机的潜在要求和挑战。我们还确定了无人机在智能农业中的未来应用。
2020-07-25 cs.NI eess.SP
Optimization of Quantized Phase Shifts for Reconfigurable Smart Surfaces Assisted Communications
可重构智能表面(RSS)被认为是未来无线通信系统的关键使能器,因为它能够控制无线传播环境,从而提高通信质量。虽然最佳和连续的相移配置可以解析地获得,但实际RSS系统易于出现信道估计误差、离散控制和维数灾难。这导致依赖于有限数量的相移配置,预计会降低系统的性能。在本文中,我们解决的量化RSS相移配置的问题,旨在最大化的数据速率的正交频分复用(OFDM)点对点RSS辅助通信。由于最优求解问题的复杂性,本文提出了一种次优贪婪算法来求解该问题,仿真结果表明了该算法相对于基线算法的性能优越性。最后,几个参数的影响,例如,量化分辨率和RSS布局。
2021-11-22 eess.SP
CASH: Context-Aware Smart Handover for Reliable UAV Connectivity on Aerial Corridors
针对城市空中交通走廊中无人机频繁切换导致连接性能下降的问题,提出基于轨迹前瞻评分的情境感知智能切换协议CASH,可将切换频率降低78%并保持低中断概率。
2025-08-05 cs.NI eess.SP
Graph-Embedded Multi-Agent Learning for Smart Reconfigurable THz MIMO-NOMA Networks
随着沉浸式应用的加速发展和物联网终端的爆炸式增长,6 G将引入太赫兹(THz)大规模多输入多输出非正交多址接入(MIMO-NOMA)技术,以满足超高速传输和大规模连接需求。然而,THz传输的不可靠性和器件要求的极端异质性对实际应用提出了严峻的挑战。针对这些挑战,提出了一种新型的智能可重构太赫兹MIMO-NOMA框架,通过接入点(AP)和可重构智能表面(RISs)之间的协作,灵活协调地重构混合波束,实现可定制的智能通信。该优化问题被表述为一个分散的部分可观测的马尔可夫决策过程(Dec-POMDP),通过联合RIS元件选择、协调离散相移控制和功率分配策略,在保证不同用户性能的同时,最大化网络能量效率。为了解决上述非凸、强耦合、高度复杂的混合整数非线性规划(MINLP)问题,提出了一种新的多智能体深度强化学习(MADRL)算法,即图嵌入值分解行动者-批评者(GE-VDAC)算法,该算法嵌入智能体的交互信息,通过分布式策略学习局部最优解。数值结果表明,该算法实现了高度定制的通信,并优于传统的MADRL算法。
2021-10-25 eess.SP
Distributed and Autonomous Aerial Data Collection in Smart City Surveillance Applications
智慧城市和物联网应用的大规模增长使安全和保障成为可能。无人机网络(无人机)等空中设备中的监控摄像头产生的数据需要传输到地面站进行安全数据分析。当网络规模相对于设备的无线通信覆盖范围而言相对较大时,并不总是能够将数据传输到地面站,因此本质上需要分布式和自治算法。基于这一需求,本文提出了一种新的无人机网络监控数据采集算法,该算法充分考虑了无人机网络的移动性和灵活性。由于无人机电池的限制,我们有选择地收集数据的无人机通过设置规则的距离和相似性的考虑。作为一个序列,UAV设备必须竞争获得数据处理的机会。为此,本文设计了一种基于Myerson拍卖的深度学习算法,在保证真实性的同时,将无人机的收益与传统的二价拍卖进行比较。基于仿真结果,我们验证了我们提出的算法达到了预期的性能改善。
2021-07-25 eess.SP
Hybrid Offline-Online Design for Reconfigurable Intelligent Surface Aided UAV Communication
本文研究了在一般莱斯衰落信道下,城市地区可重构智能表面(RIS)辅助无人机(UAV)通信系统。提出了一种离线-在线混合设计方案,利用统计信道状态信息(S-CSI)和瞬时信道状态信息(I-CSI)来提高系统性能。对于离线阶段,我们的目标是通过联合优化RIS的相移和UAV轨迹,最大化基于S-CSI的预期平均可实现速率。由于随机优化问题的非凸性,使得该问题很难求解。为了解决这个问题,我们提出了一个有效的算法,利用随机逐次凸逼近(SSCA)技术。对于在线阶段,UAV根据有效的I-CSI自适应地调整发射波束成形和用户调度。数值结果表明,所提出的混合设计的性能优于各种Bechmark计划,也表现出良好的系统性能和CSI开销之间的权衡。
2022-05-27 cs.SY eess.SP eess.SY
An Overview of Electromagnetic Illusions: Empowering Smart Environments with Reconfigurable Metasurfaces
本综述梳理了电磁幻象涂层的理论与设计,提出无需物理涂覆的智能电磁幻象环境概念,基于可重构智能表面拓展了波调控在伪装、安全等领域的应用。
2024-04-18 eess.SP physics.app-ph
EMF-Efficient MU-MIMO Networks: Harnessing Aerial RIS Technology
本文提出ARIS辅助的多用户MIMO上行架构,通过联合优化波束赋形、资源、功率、相移与轨迹降低EMF暴露,较固定ARIS和无ARIS方案分别减排超30%和90%。
2024-12-08 eess.SP
On the Secure and Reconfigurable Multi-Layer Network Design for Critical Information Dissemination in the Internet of Battlefield Things (IoBT)
Department of Electrical & Computer Engineering, Tandon School of Engineering, New York University(纽约大学坦登工程学院电气与计算机工程系)
本文研究了在物联网战场(IoBT)中为关键信息传播设计安全且可重新配置的多层网络,通过随机几何学和数学流行病学理论,提出了一种框架来量化异构网络设备间的信息传播,并建立了一个可解决的优化问题,帮助指挥官以低成本规划和重新配置网络以适应变化的任务需求。
2018-01-26 cs.SY eess.SP eess.SY
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Wireless Communications: Principles, Challenges, and Opportunities
最近,在无线网络中使用可重构智能表面(RIS)来创建智能无线电环境的研究已经掀起了一阵热潮。在智能无线电环境中,表面能够以可编程的方式操纵入射电磁波的传播,以主动改变信道实现,这将无线信道变成可以优化以提高整体系统性能的可控系统块。在这篇文章中,我们提供了一个教程概述可重构智能表面(RIS)的无线通信。我们描述了可重构智能表面(RIS)的工作原理,并详细介绍了不同的候选人实现使用元表面和反射阵列。我们讨论了适用于这两种实现的信道模型,并研究获得准确的信道估计的可行性。此外,我们还讨论了RIS优化与传统MIMO阵列预编码的不同之处,突出了与这一新兴技术相关的挑战和潜在机遇。最后,我们提出了数值结果来说明的权力,一个RIS在塑造一个MIMO信道的关键属性。
2020-05-02 eess.SP
Smart and Reconfigurable Wireless Communications: From IRS Modeling to Algorithm Design
智能反射面(IRSs)由于其以具有成本效益的方式智能地定制和重新配置无线电传播环境的巨大潜力而被引入到无线通信系统中。尽管IRSs具有许多优点,但学术界对IRSs的研究仍处于起步阶段。特别是,IRS辅助的无线通信系统的设计和分析,关键取决于一个准确和易于处理的IRS建模。在这篇文章中,我们首先介绍和比较三种IRS模型,即传统的独立扩散散射模型,基于物理的模型,基于阻抗网络的模型,在其准确性,易处理性和硬件复杂性。此外,一个新的框架的基础上划分的IRS到瓦片和采用码本的传输模式,以实现可扩展的IRS优化。然后,我们研究了三个IRS模型对系统设计的影响,确定了IRS辅助无线系统的有效设计的几个关键技术挑战,并提出了相应的解决方案。此外,为了说明所考虑的模型的属性和所提出的解决方案的概念,IRS辅助的安全无线系统和同步无线信息和电力传输(SWIPT)系统的效率进行了更详细的研究。最后,几个有前途的未来研究方向的IRS辅助无线系统的突出。
2021-03-12 cs.IT eess.SP math.IT
UAVs with Reconfigurable Intelligent Surfaces: Applications, Challenges, and Opportunities
可重构智能表面(RIS)是一种可以集成到墙壁中并影响电磁波传播的超材料。这种典型的无源射频(RF)技术正在出现用于室内和室外使用,具有在日益具有挑战性的无线电环境中使无线通信更加可靠的潜力。本文进一步介绍了移动RIS,特别是由无人机(UAV)携带的RIS,以支持未来的蜂窝通信网络和服务。我们详细介绍了几个用例,挑战和未来的研究机会,以低成本和低能耗的方式设计和优化无线系统。
2020-12-08 cs.ET eess.SP
Reconfigurable Airspace: Synergizing Movable Antenna and Intelligent Surface for Low-Altitude ISAC Networks
本文提出利用可移动天线与智能反射表面协同重构空域,以解决低空无人机ISAC网络中的机动性、传播复杂性和感知通信权衡问题,并分析了两种部署场景下的关键挑战与研究方向。
2025-11-13 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Device-to-Device Communications
本文提出基于双深度Q网络(DDQN)的结构,通过调整可重构智能表面(RIS)的位置和相移来优化D2D通信中的传输速率,实现接近最优性能并满足服务质量要求。
2021-07-05 cs.SY eess.SP eess.SY
Reimagining Wireless Connectivity: The FAS-RIS Synergy for 6G Smart Cities
本文提出FAS-RIS协同架构,通过结合FAS的适应性和RIS的环境控制,提升6G智能城市无线连接性能。
2025-12-22 eess.SP
Pervasive Machine Learning for Smart Radio Environments Enabled by Reconfigurable Intelligent Surfaces
National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波季斯特里安大学);Technology Innovation Institute(技术创新研究院);Zhejiang University(浙江大学);Singapore University of Technology and Design(新加坡科技设计大学);University of Oulu(奥卢大学);Mohamed Bin Zayed University of Artificial Intelligence(穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学)
新兴的可重构智能表面(RISs)技术被提供作为智能无线环境的使能者,提供高度可扩展、低成本、硬件高效且几乎能量中性的解决方案,用于动态控制电磁信号在无线介质上的传播,最终为不同的操作目标提供增强的环境智能。在这种可重新配置的无线电环境中设想的密集部署RIS的主要挑战之一是利用有限的或甚至不存在的计算硬件来有效配置多个元表面。在本文中,我们考虑多用户和多RIS授权的无线系统,并提出了一个彻底的调查在线机器学习方法,他们的各种可调组件的编排。以总速率最大化为代表的设计目标,我们提出了一个基于深度强化学习(DRL)的综合问题公式。我们详细的无线系统和DRL术语的参数之间的对应关系,并设计通用的人工神经网络的训练和部署的算法步骤,同时讨论其实施细节。在第六代(6G)时代的多RIS授权的无线通信的进一步实际考虑,提出了一些关键的开放的研究挑战。从基于DRL的现状来看,我们利用系统设计参数的配置与无线环境的未来状态之间的独立性,并提出了有效的多臂强盗方法,其产生的和速率性能在数值上显示优于随机配置,同时足够接近传统的深度Q网络(DQN)算法,但具有较低的实现复杂度。
2022-05-08 cs.ET cs.IT cs.LG
Integration of Beyond Diagonal RIS and UAVs in 6G NTNs: Enhancing Aerial Connectivity
针对传统对角RIS信道调控能力有限的问题,本文提出将BD-RIS与无人机通信集成应用于6G非地面网络,阐述相关技术基础与集成潜力,开展搭载透射式BD-RIS的无人机通信案例研究并指明未来方向,有望提升无线覆盖与频谱效率。
2025-02-22 cs.ET eess.SP
Elevation Angle-Dependent 3D Trajectory Design for Aerial RIS-aided Communication
研究了一种概率视距信道下的空中可重构智能表面(RIS)辅助通信系统。以最小平均可达速率最大化为目标的最优化问题,用于联合设计通信调度、RIS的相移和三维(3D)UAV轨迹。为了解决这样一个非凸问题,我们提出了一个有效的迭代算法,以获得其次优解。仿真结果表明,该方案的性能明显优于现有方案,为无人机机载RIS通信系统的仰角和距离权衡提供了新的思路。
2022-04-09 eess.SP
DDPG Learning for Aerial RIS-Assisted MU-MISO Communications
本文定义了优化的下行链路多用户多输入,单输出(MU-MISO)的和速率为地面用户服务的空中可重构智能表面(ARIS),作为一个中继到地面基站的问题。深度确定性策略梯度(DDPG)被提出来计算最佳的有源波束形成矩阵在基站和反射元件的相移在ARIS最大化的数据速率。仿真结果表明,与深度Q学习(DQL)和基线方法相比,该方案具有优越性。
2022-07-13 cs.IT eess.SP math.IT
Enabling Smart Radio Environments in the Frequency Domain With Movable Signals
Imperial College London(帝国理工学院);Kyung Hee University(庆熙大学)
本文提出在频域中通过可移动信号实现智能无线电环境,分析了MISO系统中可移动信号在视距和非视距条件下的性能,展示了其在接收功率上的优势。
2026-05-01 cs.IT eess.SP math.IT
A Path to Smart Radio Environments: An Industrial Viewpoint on Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文从工业界视角分析可重构智能表面(RIS)商业化与标准化面临的挑战,并提供了使RIS在工业上可行的清晰路线图。
2021-07-29 cs.IT cs.NI eess.SP
Millimeter-Wave for Unmanned Aerial Vehicles Networks: Enabling Multi-Beam Multi-Stream Communications
随着第五代(5G)移动网络的积极标准化和部署,许多新的车载通信技术被开发以支持和丰富各种应用场景。无人机通信是构建下一代高度可重构移动网络的一种重要解决方案。本文首先从网络、系统和硬件设计的角度对未来无人机应用的挑战进行了研究和展望,然后提出了一种工作在毫米波(mmWave)频段并支持多波束多流通信的无人机空中基站(ABS)原型。在世界上第一个无人机ABS的现场试验测试方面,上下行链路的数据速率为每秒数千兆比特,在温和的恶劣天气条件下具有良好的稳定性和可靠性。
2018-10-16 eess.SP
Shape Adaptive Reconfigurable Holographic Surfaces
Pontifical Catholic University of Rio de Janeiro(里约热内卢天主教大学);JuliaSpace LLC.(JuliaSpace有限责任公司)
本文提出形状自适应可重构全息表面,通过动态改变表面几何形状提供额外空间自由度,以缓解阻塞并提升6G及未来无线网络中的数据速率。
2026-09-23 eess.SP
Conformal Reconfigurable Intelligent Surfaces: A Cylindrical Geometry Perspective
本文提出了一种基于柱面几何的可重构智能表面研究方法,通过精确模型和优化策略实现高效波束合成,验证了单比特RIS在无线通信中的可行性。
2026-01-30 eess.SP
Simultaneous Communications and Sensing with Hybrid Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文利用混合可重构智能表面(HRIS)同时可调反射和信号吸收的特性,提出联合设计发射波束成形与HRIS参数的新框架,在最大化下行通信的同时保障定位覆盖,实现通信与感知一体化(ISAC)。
2024-11-14 eess.SP
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
Robust Secrecy via Aerial Reflection and Jamming: Joint Optimization of Deployment and Transmission
可重构智能表面(RISs)被认为具有增强无线安全的巨大潜力,但其性能增益在很大程度上取决于RISs在网络拓扑中的部署位置。在本文中,我们考虑反窃听通信建立通过一个RIS在一个固定的位置,以及一个空中平台安装另一个RIS和一个友好的干扰机,以进一步提高保密性。空中RIS有助于增强合法信号,通过固定RIS加强空中合作干扰。通过对空中平台的优化部署,进一步提高了空中反射和干扰的安全增益。我们特别考虑了不完美的信道状态信息问题,并解决了最坏情况下的保密鲁棒性能。将制定的鲁棒保密率最大化问题分解为两层,其中内层通过鲁棒优化解决反射和干扰,外层通过深度强化学习解决空中部署。仿真结果显示了在不同的网络拓扑下的部署,并证明了我们的建议在最坏情况下的安全供应方面的性能优越性与基线相比。
2023-02-28 cs.NI eess.SP
Enhancing HAP Networks with Reconfigurable Intelligent Surfaces
该研究提出基于RIS的HAP网络,用随机几何建模节点位置,推导κ-μ衰落下的覆盖率与遍历容量,经蒙特卡洛仿真验证,可提升了密集城市场景的连接与数据卸载性能。
2024-09-16 eess.SP
TRIS-HAR: Transmissive Reconfigurable Intelligent Surfaces-assisted Cognitive Wireless Human Activity Recognition Using State Space Models
本文提出TRIS-HAR系统,利用透射式可重构智能表面重塑信号传播,并结合HiMamba状态空间模型捕获时频信息,将穿墙人体活动识别准确率从85.00%提升至98.06%。
2024-10-03 eess.SP
Enabling Smart Reflection in Integrated Air-Ground Wireless Network: IRS Meets UAV
智能反射面(IRS)和无人机(UAV)分别通过智能信号反射和机动控制主动改变无线通信信道,成为提高无线通信网络性能的两种有前途的技术。然而,它们在实践中面临着不同的限制,这限制了它们的未来应用。在这篇文章中,我们提出了新的方法,联合应用IRS和无人机综合空地无线网络,利用他们的互补优势。具体地说,地面IRS用于增强无人机-地面通信性能,而无人机机载IRS用于辅助地面通信。我们提出了他们有前途的应用场景,新的通信设计问题以及潜在的解决方案。特别是,我们表明,它实际上是有益的部署在未来的无线网络中的地面和空中IRS,以获得智能反射在三维(3D)空间的好处。
2021-03-29 cs.IT cs.NI eess.SP
RIS-Assisted Aerial Non-Terrestrial Networks: An Intelligent Synergy with Deep Reinforcement Learning
本文探讨了深度强化学习在优化RIS辅助空中非地面网络中的应用,重点采用H-PPO算法处理复杂混合动作空间,通过ARIS辅助的CoMP-NOMA网络案例验证其能有效最大化总速率,并指出了未来研究方向。
2024-12-25 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface-assisted Networks: Phase Alignment Categories
可重构智能表面(RIS)是下一代智能无线电环境中最有前途的技术之一。应用场景包括大规模连接支持、信号增强和安全保护。分析RIS辅助网络的一个关键困难是信道性能对用户接收方向的变化很敏感。本文通过将RIS照明空间分为四类来解决这个问题:完美对齐、相干对齐、随机对齐和破坏性对齐。这四个类别涵盖了用户在RIS照明空间的整个$2$ pi立体角内可能经历的所有可能的相位对准条件。我们对这些类别进行分析,推导出中断概率和分集阶的解析表达式。仿真结果证实了所提出的分析结果的有效性。
2020-12-22 eess.SP
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
On Propagation Characteristics of Reconfigurable Surface Wave Platform: Simulation and Experimental Verification
本文研究可重构表面波平台在不同有损材料和路径配置下的传播特性,通过电磁仿真与S参数实验验证,表明该平台具备宽频带、低路径损耗和高度可编程的通信优势。
2023-08-03 eess.SP
SLIPT-Enabled Ground-to-UAV FSO Systems with Optical Reconfigurable Intelligent Surfaces
Institute of Industrial Science, The University of Tokyo(东京大学工业科学研究所)
研究提出由SLIPT赋能、ORIS辅助的地对无人机FSO通信系统,为克服LoS限制引入ORIS,对组合信道特性建模分析并推导相关闭式表达式,数值结果显示该系统能提高EH效率且维持性能。
2026-07-17 eess.SP
Near Field Optimization Algorithm for Reconfigurable Intelligent Surface
本文研究可重构智能表面的近场优化问题,采用GNU科学库多维优化算法并通过时域有限差分仿真验证,实现了电磁波向目标点的有效聚焦。
2023-09-21 eess.SP physics.app-ph
Reflections in the Sky: Joint Trajectory and Passive Beamforming Design for Secure UAV Networks with Reconfigurable Intelligent Surface
研究了可重构智能表面(RIS)辅助上行无线通信系统的安全能量效率最大化问题。我们专注于通过联合优化无人机的轨迹,RIS的相移,用户的关联和发射功率来最大化系统的安全能量效率。为了解决这个问题,我们将原问题分为三个子问题,并提出了一个有效的迭代算法。特别是,逐次凸逼近法(SCA)被应用于解决非凸无人机轨迹,RIS的相移,和发射功率优化子问题。我们进一步提供了两种方案来简化相位和轨迹子问题的求解。仿真结果表明,该算法收敛速度快,与不含RIS的传统方案相比,安全能量效率提高了38%.
2020-06-05 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface-assisted Multi-UAV Networks: Efficient Resource Allocation with Deep Reinforcement Learning
在本文中,我们提出了可重构智能表面(RIS)辅助无人机(UAV)网络,可以利用无人机的灵活性和RIS的反射,以提高网络的性能。为了最大限度地提高所考虑的网络的能源效率(EE),我们共同优化无人机的功率分配和RIS的相移矩阵。提出了一种深度强化学习(DRL)方法,用于以集中方式解决时变通道的连续优化问题。此外,还提出了一种并行学习方法,以减少集中式方法的信息传输要求。数值结果表明,我们提出的计划相比,传统的方法在EE,灵活性和处理时间方面有显着改善。我们提出的用于RIS辅助无人机网络的DRL方法可以用于实时应用,因为它们具有即时决策和处理动态环境设置的时变信道的能力。
2021-08-05 eess.SP
Reconfigurable Electromagnetic Environments: A General Framework
最近引入的智能无线电环境(SRE)的范例,使可重构智能表面(RIS),提出了证据的物理一致的模型和设计工具的通信系统集成电磁(EM)和信号处理理论的需要。从这个角度来看,从严格的EM参数,在本文中,我们提出了一个通用的框架,可编程EM环境的表征和设计。我们首先表明,在边界条件的存在下,任何线性EM环境可以被解释为一个空间变量的线性反馈滤波器。然后,我们提供了一种方法来表征可编程EM系统作为一个线性图描述的矩阵算子,从而导致确定的EM系统的传递函数。最后,给出了一些与RISs的表征和设计相关的例子,也表明文献中的一些结果只是我们的一般框架的特殊情况。
2023-03-30 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surfaces based Cognitive Radio Networks
在过去的十年中,认知无线电(CR)已经成为一种通过动态频谱接入技术来提高频谱效率的技术。最近,随着研究兴趣从5G通信转移到其他领域,诸如可重构智能表面(RIS)等新技术已经成为智能无线电环境的推动者,以进一步改善信号覆盖和频谱管理能力。基于CR和RIS的承诺,本文旨在研究在网络中采用这两个概念作为最大化潜在利益的一种手段的概念。本文认为两个独立的模型,基于RIS的网络,并分析了几个性能指标与CR二级用户。蒙特卡罗模拟验证推导的表达式。结果表明,系统的关键参数的影响和CR网络的明显改善,在存在的RIS增强的主网络。
2020-08-25 eess.SP
Efficient DOA Estimation Method for Reconfigurable Intelligent Surfaces Aided UAV Swarm
传统的波达方向(DOA)估计方法是在多个接收信道上进行的。在本文中,一个变化的DOA估计问题,解决了在一个不同的情况下,只有一个全功能的接收通道。提出了一种利用多个提升式可重构智能表面(RIS)的无人机群体系统来进行方位估计。无人机的运动会显著降低DOA估计性能,现有的原子范数最小化(ANM)方法不能用于阵列扰动的场景。针对无人机的位置扰动,提出了一种基于原子范数的DOA估计方法,利用位置扰动参数定义原子范数。然后,一个定制的半定规划(SDP)方法来解决原子范数为基础的方法,其中不同于传统的SDP方法,制定了一个额外的转换矩阵。此外,梯度下降法被应用到细化估计的DOA和位置扰动进一步。仿真结果表明,在仅有一个接收通道的无人机群系统中,该方法的DOA估计性能明显优于各种基准方法。
2022-03-19 eess.SP
Improving UAV Communication in Cell Free MIMO Using a Reconfigurable Intelligent Surface
在当前地面网络中与无人机(UAV)的通信由于接入点(AP)的向下倾斜而遭受不良信号强度,所述接入点(AP)被优化以服务地面用户端(GUE)。为了解决这个问题,可以将AP天线向上倾斜或分配更多的功率来服务UAV。然而,这负面地影响GUE下行链路(DL)速率。在本文中,我们提出使用可重构智能表面(RIS)来解决这一挑战,以增强UAV通信,同时保持3GPP规定的向下天线倾斜并潜在地改善GUE的DL性能。我们表明,在共轭波束成形(CB)预编码和适当的功率分配之间的GUE和无人机在AP,一个RIS与相移配置为向无人机反射无线电信号可以显着提高无人机DL吞吐量,同时有利于GUE。数值结果表明,RIS辅助系统可以在满足要求的数据速率下为无人机提供服务,同时相对于没有无人机和RIS的CF-MIMO系统,提高了GUE的下行性能。我们支持这一结论,通过模拟下不同数量的RIS反射元件,无人机的高度,和功率分配因子。
2022-09-21 eess.SP
Tracking-Aided Multi-User MIMO Communications with Hybrid Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文提出一种基于混合可重构智能表面(HRISs)双重功能的跟踪辅助多用户MIMO通信框架,通过联合设计发射预编码矩阵与HRIS配置,在满足服务质量约束下最大化用户位置估计精度,并验证了其有效性。
2025-04-26 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
Miniature UAV-Aided Cooperative THz Networks with Reconfigurable Energy Harvesting Holographic Surfaces
本文提出一种微型无人机搭载可重构全息表面进行能量收集的协作太赫兹网络,通过两阶段优化NOMA功率系数和飞行轨迹,显著提升能量效率。
2025-10-06 eess.SP
Improving SAGIN Resilience to Jamming with Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文研究空天地一体化网络中利用部署在无人机上的可重构智能表面对抗GEO卫星干扰的问题,通过交替优化和半定松弛联合优化RIS波束成形与LEO卫星发射功率以最大化信干噪比,并验证了靠近用户部署RIS的有效性。
2025-07-04 eess.SP
Deep Inverse Design of Reconfigurable Metasurfaces for Future Communications
可重构智能表面(RIS)作为智能无线电环境和自适应无线信道的构建模块,最近受到了极大的关注。通过改变空间和时间变化的电磁(EM)特性,RIS将无线环境的固有随机性转变为可编程的传播信道。传统上,设计RIS以产生期望的EM响应需要通过迭代地研究各种几何形状和材料的大可能性,通过数千次全波EM模拟来试错。在这种情况下,深度学习(DL)技术在降低RIS逆向设计的计算成本和时间方面至关重要。DL模型不是显式求解麦克斯韦方程组,而是通过监督训练数据学习基于物理的关系。此外,生成对抗网络被证明可以合成以前在文献中看不到的新型RIS设计。本文简要介绍了用于反向RIS设计和优化的DL技术,以产生未来无线网络所需的目标EM响应。
2021-01-22 eess.SP physics.app-ph