Reconfigurable Intelligent Surface Aided Sparse DOA Estimation Method With Non-ULA
本文主要研究信号到达方向（波达方向）估计问题。提出了一种可重构智能表面（RIS）辅助DOA估计系统。与传统的DOA估计系统不同，该系统通过改变RIS单元处反射信号的相位来实现多个测量，从而实现了一个低成本的系统，该系统只有一个完整的功能接收机。利用目标在空间域的稀疏性，提出了一种基于原子范数的DOA估计方法，并用半定规划（SDP）方法求解。此外，由于RIS单元可以是任意几何阵列，因此本文提出了一种不同于传统SDP方法的变换矩阵。仿真结果表明，在非均匀线阵条件下，该方法比现有方法能更准确地估计出目标方位。
2022-03-19 eess.SP
Weighted Sum-Rate Maximization for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Wireless Networks
可重构智能表面（RIS）是通过可重构无源元件以完全可定制的方式操纵入射信号来构建可编程无线环境的一种有前途的解决方案。在本文中，我们考虑了一个RI辅助的多用户多输入单输出（MISO）下行通信系统。我们的目标是最大化加权和速率（WSR）的所有用户的接入点（AP）和RIS元素的相位矢量的联合设计的波束形成，而完美的信道状态信息（CSI）设置和不完美的CSI设置进行了研究。对于理想CSI设置，利用分式规划技术，提出了一种低复杂度的联合设计问题稳态解的求解算法。然后，我们诉诸随机逐次凸逼近技术，并扩展所提出的算法的情况下，CSI是不完美的。数值结果证实了所提出方法的有效性。特别地，当信道不确定性小于10%时，所提出的算法表现得相当好。
2019-12-27 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
Bayesian User Localization and Tracking for Reconfigurable Intelligent Surface Aided MIMO Systems
研究了可重构智能表面（RIS）辅助的多天线多输入多输出（MIMO）系统中的用户定位与跟踪问题。通过建立一个概率转移模型的用户移动性，我们开发了一个消息传递算法，称为贝叶斯用户定位和跟踪（BASEAN）算法，估计和跟踪用户的位置和到达角（AoAs）在用户在线的方式。我们还推导出贝叶斯CramérRao界（BCRB）来表征所考虑的跟踪问题的基本性能限制。为了提高跟踪性能，我们在BS和RIS处优化波束形成设计以最小化导出的BCRB。仿真结果表明，我们的BCRB算法可以执行接近派生BCRB，并显着优于同行的算法，而不利用用户位置的时间相关性。
2021-12-09 eess.SP
Machine Learning-based Reconfigurable Intelligent Surface-aided MIMO Systems
可重构智能表面（RIS）技术最近已经作为用于无线通信系统的频谱和成本有效的方法出现。然而，现有的用于RIS的无源波束形成设计和优化的手工设计方案（诸如交替优化（AO）方法）需要高计算复杂度，特别是对于多输入多输出（MIMO）系统。为了克服这一挑战，我们提出了一种低复杂度的无监督学习方案，称为学习相移神经网络（LPSNet），有效地找到解决方案的频谱效率最大化问题的RIS辅助MIMO系统。特别是，所提出的LPSNet具有优化的输入结构，并且需要少量的层和节点来为RIS产生有效的相移。仿真结果表明，在40个单元的RIS辅助下，16 × 2 MIMO系统的LPSNet实现了AO对应物提供的97.25%的SE，复杂度降低了95%以上。
2021-05-01 eess.SP
Iterative Optimization of Reconfigurable Intelligent Surface Aided Single-Carrier Spatial Modulation
Institute of Industrial Science, The University of Tokyo（东京大学工业科学研究所）
研究在频率选择性衰落信道中，将可重构智能表面与空间调制结合的传输方案。通过推导DCMC容量及梯度，借助梯度上升算法对方案进行迭代优化，提升了DCMC容量，性能优于传统基准，还分析了算法收敛行为和灵敏度。
2026-07-09 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface Aided Power Control for Physical-Layer Broadcasting
可重构智能表面（Reconfigurable intelligent surface，RIS）是近年来提出的一种新的无线通信技术，它通过智能地调整基站（BS）和移动设备（ME）之间的传输条件来提高频谱和能量效率。RIS由许多低成本的无源反射元件组成，以改善接收信号的质量。本文研究了RIS辅助物理层广播的基站功率控制问题。我们的目标是通过联合设计BS的发射波束形成和RIS的无源元件的相移来最小化BS的发射功率。此外，为了帮助验证所提出的优化方法，我们推导出下限，以量化BS处的平均发射功率作为ME数量、RIS元件数量和BS处的天线数量的函数。仿真结果表明，BS处的平均发射功率接近RIS辅助系统中的下限，并且显著低于没有RIS的常规方案中的平均发射功率。
2022-03-05 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Grant-Free Access for Uplink URLLC
可重构智能表面（RISs）通过利用其反射元件的调谐能力，最近被认为是未来通信系统的新兴技术之一。在本文中，我们研究了基于RIS的架构在超可靠低延迟通信（URLLC）环境中用于上行链路传感器数据传输的潜力。特别是，我们提出了一个工业控制场景的RIS辅助免授权访问方案，旨在利用多样性，实现更高的可靠性性能。我们考虑用于上行链路传输的两种不同的资源分配方案，即，专用和共享时隙分配，以及三种不同的接收机类型，即迫零、最小均方误差（MMSE）和MMSE连续干扰消除接收机。我们广泛的数值评估的中断概率表明，我们的方法在可靠性，资源效率和容量方面的收益，并为不同的配置的RIS属性。一个RI辅助免授权接入方案结合先进的接收机被证明是一个非常适合的选择上行链路URLLC。
2020-05-26 eess.SP
Uplink Achievable Rate Maximization for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Millimeter Wave Systems with Resolution-Adaptive ADCs
在这封信中，我们调查的上行链路的可重构智能表面（RIS）辅助毫米波（mmWave）多用户系统。然而，在所考虑的系统中，当采用与功率要求高的模数转换器（ADC）耦合的大规模天线阵列时，出现硬件成本和功耗的问题。考虑到实际的硬件复杂性，我们认为接入点（AP）配备了分辨率自适应模数转换器（RADC）。我们通过联合优化ADC量化位、RIS相移和波束选择矩阵，在硬件约束下最大化可实现的速率。由于可行集和目标函数的非凸性，该问题是非凸的，难以解决。为了有效地解决这个问题，提出了一种基于块协调下降（BCD）的算法。仿真结果表明，一个RIS可以减轻由于使用RADC的硬件损失，并提出了BCD为基础的算法优于国家的最先进的算法。
2020-11-27 eess.SP
Study and Design of Reconfigurable Intelligent Surfaces
在这篇论文中，我们介绍了在通信信道中估计链路预算的基本方程，强调了传统系统的主要局限性。此外，我们研究使用可重构智能表面作为一种现代的方法，克服阻塞损失，同时利用数值方法和计算电磁学，以了解其物理机制，并探讨其工作原理。此外，计算几何的预印本，适用于计算电磁学领域，使系统的模拟，如可重构智能表面使用开源工具。最后，我们提供了一个工具的射频网络的物理优化，基于数学规划。这种工具可以用于优化可重构智能表面，最终改善发射器和接收器之间的通信信道。
2022-10-16 eess.SP
Probability-Reduction of Geolocation using Reconfigurable Intelligent Surface Reflections
随着电磁元表面和可重构智能表面的最近引入，在无线通信和相关产业的世界中目前正在发生范式转变。这些新技术使无线信道成为优化过程的一部分。随着我们从5G移动通信向6G过渡，这一点非常有趣。在本文中，我们探讨了使用可重构智能表面的可能性，以便破坏非预期接收器在5G通信系统中地理定位传输信号源的能力。我们研究了MUSIC算法在非预期接收机的性能如何被相关的反射信号在无线信道中引入的可重构智能表面。我们分析了波达方向，延迟，相关性和强度的可重构智能表面信号相对于从发射机到非预期的接收机的视线路径的影响。介绍了一种有效的方法来击败测向努力使用双集的表面反射。这种新方法被称为双可重构智能表面地理概率约简（GPRIS）。我们还表明，这种方法的效率是高度依赖于几何形状，即相对于非预期的接收器和发射器的可重构智能表面的位置。
2023-02-04 eess.SP
Ergodic capacity analysis of reconfigurable intelligent surface assisted wireless systems
提出了一种评估可重构智能表面（RIS）辅助系统遍历能力的分析框架。此外，提供了用于EC的高信噪比和高数目的反射单元（RU）近似。最后，研究了RIS配备单个RU的特殊情况。我们的分析是通过各自的蒙特卡罗模拟，突出了所提出的框架的准确性进行验证。
2020-08-05 eess.SP
Pathloss modeling of reconfigurable intelligent surface assisted THz wireless systems
针对可重构智能表面（RIS）辅助太赫兹（THz）无线系统，提出了一种解析路径损耗模型。具体而言，该模型适应太赫兹链路和RIS的特殊性。最后，我们推导出一个封闭形式的表达式，返回每个RIS反射单元的最佳相移。推导出的路径损耗模型通过广泛的电磁仿真进行验证，并有望在RIS辅助太赫兹无线系统的设计中发挥关键作用。
2021-02-17 eess.SP
Self-Sustainable Reconfigurable Intelligent Surface Aided Simultaneous Terahertz Information and Power Transfer (STIPT)
提出了一种基于可重构智能表面（RIS）的太赫兹（THz）信息与能量同步传输（STIPT）系统。我们的目标是最大限度地提高信息用户（IU）的数据速率，同时保证能源用户（EU）和RIS的电力收集要求。为了解决非凸问题，采用基于块坐标下降（BCD）的算法交替优化IU的发射预编码，RIS的反射系数，和RIS的坐标。提出了惩罚约束凸逼近算法（PCCA）来解决RIS坐标优化这一难题，通过引入惩罚来保证解的可行性。仿真结果表明，所提出的BCD算法可以显着提高STIPT的性能，通过采用RIS。
2021-02-08 eess.SP
Vision-Based Reconfigurable Intelligent Surface Beam Tracking for mmWave Communications
本文提出基于计算机视觉的可重构智能表面波束赋形算法，以降低复杂性和成本，并证明该表面可提供额外多径分量，在阻塞及视距/非视距场景中提升信道容量。
2023-10-27 eess.SP
Joint Localization and Information Transfer for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Full-Duplex Systems
在这项工作中，我们研究了一个可重构智能表面（RIS）辅助通感一体化的情况下，基站（BS）与多个设备在全双工模式下进行通信，并同时感测这些设备的位置。假设RIS安装在每个设备上以增强反射回波。同时，每个设备的信息经由反射调制被动地传送到BS。我们的目标是解决联合定位和信息检索在BS的问题。构造了一个基于网格的参数模型，并将联合估计问题转化为一个压缩感知问题。我们提出了一种新的消息传递算法来解决所考虑的问题，和一个渐进的近似方法，以减少在消息传递的计算复杂度。此外，期望最大化（EM）算法应用于调整网格参数，以减轻模型失配问题。最后，通过Bayesian Cramér-Rao界分析了该算法的有效性.数值结果表明了该方案的可行性和所提出的基于EM的消息传递算法的优越性能。
2022-08-13 eess.SP
Hybrid 3D Beamforming Relying on Sensor-Based Training and Channel Estimation for Reconfigurable Intelligent Surface Aided TeraHertz MIMO systems
太赫兹（THz）系统具有高带宽的优点，因此能够支持超高数据速率，尽管以高路径损耗为代价。因此，他们倾向于利用高增益波束成形。因此，本文提出了一种基于复杂传感器波束训练和信道估计的新型混合三维波束形成器，用于可重构智能表面（RIS）辅助的THz MIMO系统。提出了一种基于子阵阵列的太赫兹BS结构，并提出了相应的子RIS结构。用户的BS、RIS和接收机天线阵列都是均匀平面阵列（UPA）。超宽带（UWB）传感器集成到RIS中，UWB传感器获得的用户位置信息被用于信道估计和波束形成。此外，提出了精确波束形成算法（PBA）的新概念，通过规避定位误差所带来的性能限制，进一步提高了波束形成的精度。此外，在空间复用的支持下，推导了保持RIS辅助太赫兹信道正交性的条件。导出了近场和远场路径损耗的封闭表达式。仿真结果表明，该方案准确地估计了RIS辅助的THz信道，频谱效率得到了很大的提高，尽管其复杂度低。这使得我们的解决方案非常适合延迟敏感型应用。
2022-02-04 eess.SP
Reconfigurable Holographic Surface Aided Wireless Simultaneous Localization and Mapping
本文针对无线SLAM中相控阵成本高导致天线增益受限的问题，提出可重构全息表面辅助的SLAM系统，设计RHS波束控制方法及相应SLAM算法，在相同成本下实现三倍以上定位精度提升。
2024-01-16 eess.SP
Model-Free Optimization for Reconfigurable Intelligent Surface with Statistical CSI
研究了一种单用户多输入单输出下行无线通信系统，在该系统中部署了多个可重构智能表面（RISs）来改善传播条件。我们的目标是利用统计信道状态信息（CSI）优化所有RI的相移矩阵。特别地，提出了两种无模型算法，它们适用于任何信道统计假设。数值结果表明，所提出的算法明显优于随机相移方案，特别是在信道随机性较低时。
2019-12-23 eess.SP
Fingerprint Based mmWave Positioning System Aided by Reconfigurable Intelligent Surface
可重构智能表面（RIS）是毫米波（mmWave）定位系统中一种很有前途的技术。研究了RIS辅助下的多输入多输出（MIMO）时分双工（TDD）毫米波系统中的多移动用户（MU）定位问题。我们推导出空时信道响应向量（STCRV）作为一种新型的指纹的表达式。STCRV由多径信道特性组成，例如，时间延迟和到达角（AOA），其与MU的位置有关。通过使用STCRV作为输入，我们提出了一种新的残差卷积网络回归（RCNR）学习算法来输出MU的估计三维（3D）位置。具体地，RCNR学习算法包括用于处理输入STCRV的数据处理块、用于提取STCRV的特征的正常卷积块、用于进一步提取特征并保护特征的完整性的四个残差卷积块、以及用于估计3D位置的回归块。大量的仿真结果也表明，建议的RCNR学习算法优于传统的卷积神经网络（CNN）。
2022-10-21 eess.SP
MetaRadar: Multi-target Detection for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Radar Systems
雷达作为一种广泛应用的定位和感知技术，将在未来的无线网络中发挥重要作用。然而，传统雷达与目标之间的无线信道是被动的，这限制了目标检测的性能。为了解决这个问题，我们建议使用的可重构智能表面（RIS），以提高雷达系统的检测精度，由于其能够自定义信道条件，通过调整其相移，这是被称为MetaRadar。在这样的系统中，为了提高多目标检测性能，联合优化雷达波形和RIS相移是具有挑战性的。为了解决这一问题，本文设计了一种波形和相移优化（WPSO）算法，有效地解决了多目标检测问题，并从理论上分析了MetaRadar方案的性能。仿真结果表明，MetaRadar方案的检测性能明显优于传统雷达方案。
2023-03-24 eess.SP
Joint Localization and Beamforming for Reconfigurable Intelligent Surface Aided 5G mmWave Communication Systems
可重构智能表面（RIS）是提高毫米波（mmWave）通信系统传输速率的一项重要技术。以往对RIS技术的研究主要集中在提高毫米波通信系统的传输速率和保密率上。RIS技术的出现为智能无线电环境的产生创造了条件，在提高毫米波通信系统定位精度方面也具有潜在优势。部署在墙壁和物体上，RISs能够通过控制多径反射来显着改善通信和定位覆盖范围。本文研究了基于RIS的毫米波定位系统，提出了一种联合波束形成和定位问题。然而，由于目标函数取决于未知UE的位置和瞬时信道状态信息（CSI），因此这种基于RIS辅助的波束成形和定位技术具有挑战性。针对这一问题，提出了一种新的联合定位和波束形成优化算法（JLBO），并给出了算法的收敛性证明。仿真结果表明，RIS可以提高系统的用户定位精度，与传统的方案相比，该方案具有显着的性能改善。
2022-10-27 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
Intelligent Spectrum Learning for Wireless Networks with Reconfigurable Intelligent Surfaces
可重构智能表面（RIS）通过适当的相移反射期望信号，是一种提高无线通信可靠性的有效技术。然而，撞击RIS的预期信号通常与干扰信号混合，干扰信号通常是动态的和未知的。具体地，接收到的信号与干扰加噪声比（SINR）可能被从源自非预期用户的RI反射的信号降级。为了解决这个问题，我们引入了智能频谱学习（ISL）的概念，它在RIS控制器中使用经过适当训练的卷积神经网络（CNN）来帮助RIS直接从入射信号中推断干扰信号。通过利用ISL，提出了一种分布式控制算法，通过动态配置RIS元件的活动/非活动二进制状态来最大化接收SINR。仿真结果验证了深度学习提供的性能改进，并证明了所提出的ISL辅助方法的优越性。
2021-03-02 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface Aided Constant-Envelope Wireless Power Transfer
可重构智能表面（RISs）通过人工重构电磁波的传播环境，被认为是提高无线网络能量和频谱效率的一种有前途的革命性硬件技术。在本文中，我们研究了RIS辅助多用户多输入多输出（MIMO）无线电能传输（WPT）系统，其中发射机配备了一个恒定包络的模拟波束形成器。首先，我们最大化的总接收功率的用户通过联合优化波束形成器在发射机和RIS的相移，并提出了两个交替优化的次优解分别利用半定松弛（SDR）和连续凸逼近（SCA）技术。然后，考虑到用户的公平性，我们制定了另一个问题，以最大限度地提高总接收功率的用户的个人最小接收功率的限制。提出了一种基于交替方向乘子法（ADMM）和SCA技术的低复杂度迭代算法。在多用户的情况下，我们进一步分析了当RIS单元数趋于无穷大时的渐近性能，并限制了RIS相位量化带来的性能损失。数值结果表明了分析结果的正确性和算法的有效性。
2020-12-07 eess.SP
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
Reconfigurable Codebook-Based Beamforming for RDARS-Aided mmWave MU-MIMO Systems
本文研究RDARS辅助毫米波系统的波束成形设计，提出可重构码本与分层搜索波束训练方案，为SDMA和TDMA推导最优配置与干扰抑制方案，最大化加权和速率。
2025-04-02 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Dual-Function Radar and Communication Systems With MU-MIMO Communication
本文研究RIS辅助的ISAC系统，通过联合主动和被动波束成形最大化多用户通信可达和速率，采用WMMSE、AO、惩罚算法和MM-SDR方法求解，仿真验证了部署RIS的优势。
2024-02-08 eess.SP
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
Hybrid Precoding Design for Reconfigurable Intelligent Surface aided mmWave Communication Systems
在这封信中，我们专注于混合预编码（HP）设计的可重构智能表面（RIS）辅助多用户（MU）毫米波（mmWave）通信系统。具体而言，我们的目标是最小化的接收符号和发送符号之间的均方误差（MSE），通过联合优化的模拟-数字HP在基站（BS）和在RIS的相移（PS），其中的非凸元素明智的恒定模约束的模拟预编码和PS的处理，通过诉诸梯度投影（GP）方法。我们分析证明了所提出的算法的收敛性，并通过数值结果表明所提出的设计所需的性能增益。
2019-11-29 cs.NI eess.SP
Differential Reflecting Modulation for Reconfigurable Intelligent Surface Based Communications
基于可重构智能表面（RIS）的通信已成为一种新的通信模式。本文提出了一种用于基于RIS的通信系统的差分反射调制（DRM）方案。在DRM中，信息比特由发射信号的反射图案和相位的激活排列联合携带，导致DRM可以在发射机、RIS或接收机处不需要任何信道状态信息（CSI）的情况下工作。也就是说，DRM可以释放传输过程中复杂且耗费资源的信道估计。仿真结果表明，所提出的DRM支付一个可接受的SNR损失相比，非差分调制相干检测。
2020-11-03 eess.SP
Reconfigurable Intelligent Surface (RIS)-Enhanced Two-Way OFDM Communications
本文主要研究了基于可重构智能表面（RIS）增强的双向式的【形】设备到设备（D2 D）多对正交频分复用（OFDM）通信系统。具体来说，我们最大限度地提高最小双向加权和率，通过联合优化子带分配，功率分配和离散相移（PS）的设计在RIS。为了解决非凸PS设计在RIS的主要困难，我们首先制定了一个半定松弛问题，并进一步设计了一个低复杂度的解决方案，利用投影次梯度方法的PS设计。我们通过数值结果证明了所提出的设计的理想的性能增益。
2020-05-05 eess.SP
Reconfigurable-Metasurface-Aided Multi-State Generalized Polarization-Space Modulation for Next-Generation Wireless Communications
我们提出了一种低成本的可重构元表面发射机，以实现广义极化空间调制（GPSM），已提出了下一代无线通信。与传统的多输入多输出GPSM不同，我们的电磁兼容，使用钡锶钛薄膜的形状因子降低设计产生两个以上的偏振态。全波仿真结果表明，我们的优化设计实现了0.08-0.95的偏振转换比与5%的带宽在28 GHz和误码率相当或优于传统的系统。
2021-03-23 eess.SP physics.app-ph
Reconfigurable Intelligent Surfaces for Energy Efficiency in Full-duplex Communication System
本文研究了可重构智能表面辅助全双工通信系统。通过联合设计两个多天线源的有源波束形成和RIS的无源波束形成，我们的目标是最大限度地提高系统的能量效率，其中还考虑了FD系统中额外的自干扰消除功耗。我们将优化问题分为主动和被动波束形成设计子问题，并采用交替优化框架迭代求解。采用Dinkelbach方法处理有源波束形成问题中的分数阶目标函数。采用罚函数法和逐次凸逼近法进行无源波束形成设计。仿真结果表明，我们的方案的能量效率优于其他基准。
2022-05-24 eess.SP
Reconfigurable intelligent surface (RIS): Eigenvalue Decomposition-Based Separate Channel Estimation
可重构智能表面（RIS）是无线通信领域的研究热点。然而，识别，建模和估计RIS信道在多输入多输出（MIMO）系统中被认为是具有挑战性的，在最近的研究。本文提出了一种基于特征值分解（EVD）的RIS-MIMO系统的分解式信道估计框架，将级联的信道链路分离出来，并对每个链路分别进行估计。该估计基于将RIS-MIMO信道建模为锁眼MIMO系统模型。数值结果表明，所提出的估计方法具有较低的估计时间开销，同时提供较小的估计误差。
2021-11-03 eess.SP
Performance Analysis of Hybrid RF-Reconfigurable Intelligent Surfaces Assisted FSO Communication
光学可重构智能表面（ORIS）是一种通过大量无源反射元件精确调节信号的反射和形状来实现可重构光传播环境的新兴技术。在本文中，我们研究了ORIS辅助的双跳混合射频（RF）和自由空间光学（FSO）通信系统的性能。通过综合考虑ORIS、射频信道、大气湍流和指向误差的物理模型，推导了系统精确中断概率、渐近中断概率和误码率的解析解。数值结果表明，推导结果是准确的，与传统的RF-FSO链路相比，具有ORIS的RF-FSO链路的性能略有下降。在理论分析和仿真结果的基础上，讨论了系统设计和各参数的影响。
2022-01-21 eess.SP
Frequency Selective Reflection of Wideband Signals with Reconfigurable Intelligent Surfaces
针对RIS反射宽带信号存在带宽限制、阻碍其在下一代通信系统应用的问题，提出一种可实现宽带信号频率选择性反射的RIS配置方法。
2025-11-17 eess.SP
Radio Localization and Mapping with Reconfigurable Intelligent Surfaces
毫米波（mmWave）的5G无线电和0.1-1 THz的超越5G概念可以利用角度和延迟测量进行定位，这得益于增加的带宽和大型天线阵列，但在障碍物引起的阻塞方面受到限制。可重构智能表面可重构智能表面（RISs）被视为一种变革性的技术，其可以通过在优选方向上被动地反射EM波来控制嵌入它们的物理传播环境。尽管这样的RIS主要用于通信目的，但是RIS在性能、能耗以及定位和映射的成本方面可以具有很大的益处。这些好处以及相关的挑战是本文的主要议题。
2020-06-11 eess.SP
Design of Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Cross-Media Communications
提出了一种新的可重构智能表面（RIS）辅助的混合反射/发射器设计，用于实现跨媒体通信中的信息交换。在追求能源效率和低成本实现之间的平衡，在集成多媒体系统中采用云管理传输协议。具体地，使用异构传播介质的设备的消息首先借助于基于RIS的双跳传输被发送到介质匹配的AP。在中频转换操作之后，接入点（AP）将接收到的信号上传到云端以进行进一步的解调和解码处理。基于时分多址接入（TDMA），云能够区分传输到不同设备的下行数据，并通过专用控制信道将其转换为RIS控制器的输入。因此，RIS可以被动地将入射载波反射回原始接收器，其中在预分配的时隙期间交换信息，遵循基于索引调制的发射器的思想。在时延约束的跨媒体通信模型中，采用迭代优化算法对RIS相位、传输速率和时间分配进行联合优化。我们的仿真结果表明，所提出的基于RIS的方案可以提高端到端的吞吐量比基于AP的传输，平等的时间分配，随机和离散相位调整基准。
2022-11-05 eess.SP
LLM-RIMSA: Large Language Models driven Reconfigurable Intelligent Metasurface Antenna Systems
本文提出LLM-RIMSA框架，将大语言模型与可重构智能超表面天线结合，利用LLM的跨模态推理和少样本学习动态优化RIMSA配置，在和速率上超越传统深度学习方法并降低训练开销。
2025-08-18 eess.SP
Optimizing Age of Information Through Aerial Reconfigurable Intelligent Surfaces: A Deep Reinforcement Learning Approach
我们研究了将无人机（UAV）与可重构智能表面（RIS）元件集成以被动地将物联网设备（IoTD）采样的信息中继到基站（BS）的好处。为了保持中继信息的新鲜度，以最小化期望信息量（AoI）为目标的优化问题被制定为优化无人机的高度、通信调度和RIS元件的相移。在缺乏物联网设备激活模式的先验知识的情况下，开发了邻近策略优化算法来解决这个混合整数非凸优化问题。数值结果表明，我们提出的算法优于所有其他的AoI。
2020-11-09 eess.SP
Computer Vision-Aided Reconfigurable Intelligent Surface-Based Beam Tracking: Prototyping and Experimental Results
在本文中，我们提出了一种新的基于计算机视觉的方法来帮助可重构智能表面（RIS）的动态光束跟踪，然后实现相应的原型验证系统。在RIS上安装一个摄像头以获取周围环境的视觉信息，RIS利用该信息识别所需的反射光束方向，然后根据预先设计的码本调整反射系数。与传统的利用信道估计或波束扫描来获得反射系数的方法相比，所提出的方法不仅节省了波束训练开销，而且消除了对额外反馈链路的需求。我们建立了一个运行在5.4 GHz的20 × 20 RIS，并开发了一个高速控制板，以确保反射系数的实时刷新。同时，我们实现了一个独立的对等通信系统来模拟基站和用户设备之间的通信。视觉辅助RIS原型系统在两种移动场景下进行了测试：RIS工作在近场条件下作为基站的无源阵列天线; RIS工作在远场条件下辅助基站与用户设备之间的通信。实验结果表明，RIS能够根据视觉信息快速调整反射系数，实现动态光束跟踪。
2022-07-11 eess.SP
Channel Estimation for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Multi-User mmWave MIMO Systems
信道捕获是部署可重构智能表面（RIS）辅助通信系统的主要挑战之一。这是因为RIS具有大量的反射元件，这些反射元件是没有主动发射/接收能力的无源器件。本文研究了RIS辅助多用户毫米波多输入多输出（MIMO）系统的信道估计问题。具体来说，我们提出了一种新的信道估计协议，上述系统估计级联的信道，这是从基站（BS）的信道的产品，从RIS到用户。此外，由于级联信道通常是稀疏的，这允许我们使用压缩感知（CS）技术将信道估计问题公式化为稀疏恢复问题，从而允许以较少的训练开销来估计信道。此外，由于BS和RIS之间的公共信道，所有用户的级联信道的稀疏信道矩阵具有公共块稀疏结构。为了利用共同的稀疏模式，我们提出了一个两步多用户联合信道估计过程。在第一步中，我们利用公共列块稀疏性，将接收信号投影到公共列子空间上。在第二步中，我们利用投影信号的行-块稀疏性，提出了一种多用户联合稀疏矩阵恢复算法，该算法考虑了BS和RIS之间的公共信道。
2023-02-15 eess.SP
Pinching Antenna Systems versus Reconfigurable Intelligent Surfaces in mmWave
本文首次对比了毫米波频段下捏合天线系统与可重构智能表面，发现RIS需极多元件才能在频谱效率上超越前者，且捏合天线系统在能效、抗硬件损伤和路径损耗方面更具优势。
2025-06-05 eess.SP
Energy Efficiency Optimization in Active Reconfigurable Intelligent Surface-Aided Integrated Sensing and Communication Systems
针对有源可重构智能表面辅助集成感知与通信系统，提出能量效率优化方法，通过交替优化算法结合广义瑞利商、半定松弛和MM框架，显著提升能量效率。
2024-09-20 eess.SP
Power Allocation and RIS Elements Optimisation for Reconfigurable Intelligent Surfaces assisted RSMA
G Lab, School of Engineering and Informatics University of Sussex（萨塞克斯大学工程与信息学院6G实验室）
本文提出了一种在RIS辅助速率分割多址接入系统中优化RIS元件数量和功率分配的方法，通过最大化总速率并满足目标公共速率要求，提升系统性能。
2025-07-23 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
Environment-Aware Codebook for Reconfigurable Intelligent Surface-Aided MISO Communications
针对 RIS 辅助 MISO 系统，本文利用统计 CSI 和位置信息离线构建环境感知反射系数码本，简化反射优化并分析理论性能，实验证明其在估计误差下以更低开销和复杂度优于现有方案。
2023-04-24 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
Simultaneous Transmission and Reflection Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Full-Duplex Communications
本工作证明了一种新型的同时传输和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）在全双工（FD）辅助通信系统中的有效性。目标是通过联合设计STAR-RIS的发射功率和发射反射（T&R）系数来最小化总发射功率。为了解决非凸问题，提出了一种有效的算法，利用交替优化框架迭代优化变量。具体而言，在每次迭代中，我们驱动最佳功率设计的封闭形式表达式。采用逐次凸逼近（SCA）方法和半定规划（SDP）方法求解无源波束形成优化问题。数值结果验证了该算法的收敛性和有效性，并进一步揭示了STAR-RIS辅助FD通信在哪些场景下优于Half-Duplex和常规RIS。
2022-03-12 eess.SP
Demo: Reconfigurable Distributed Antennas and Reflecting Surface (RDARS)-aided Integrated Sensing and Communication System
本文设计并实现RDARS辅助的ISAC系统原型，通过可切换反射/连接模式的可编程单元增强上行通信与感知，在不降低通信速率的前提下实现可靠用户定位。
2023-08-15 cs.NI eess.SP
Spatially Selective Reconfigurable Intelligent Surfaces Through Element Permutation
针对标准可重构智能表面（RIS）会反射非目标入射方向信号的问题，提出一种基于阵元置换的空间选择性RIS架构，仅反射配置入射方向的信号，并通过分析验证及探讨了变体与硬件实现。
2024-03-06 eess.SP
On Spatial Multiplexing Using Reconfigurable Intelligent Surfaces
我们考虑一个上行链路多用户的情况下，并调查使用的可重构智能表面（RIS），以优化空间复用性能时，使用线性接收机。我们研究了两种不同的配方的问题，即最大化的有效秩和最大化的最小奇异值的RIS增强信道。我们采用基于梯度的优化来解决这两个问题，并比较的解决方案的总和速率时，使用线性接收机。我们的研究结果表明，所提出的标准可以用来优化的RIS，以获得有效的信道具有良好的性能，并大大提高性能，即使通过RIS的传播贡献的接收功率的一小部分。
2020-09-15 eess.SP
Performance Evaluation of Reconfigurable Intelligent Surface Assisted D-band Wireless Communication
近年来，无线数据业务的激增已经导致科学界探索使用更高的未分配频段，例如毫米波和太赫兹（0.1-10 THz）频带。然而，他们很容易堵塞障碍物铺设在收发器path. To解决这个问题，在这项工作中，使用可重构智能表面（RIS），以恢复发射机（TX）和接收机（RX）之间的链接，在D波段（110-170 GHz）进行调查。考虑RIS设计参数、TX/RX-RIS距离和RIS中心到收发器的仰角，在路径增益和容量方面评估系统性能。
2020-08-14 eess.SP
