Joint Optimization of STAR-RIS Assisted UAV Communication Systems
本文研究了同时发射和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）辅助无人机（UAV）通信。我们的目标是通过联合优化STAR-RIS的波束形成向量、无人机的轨迹和功率分配来最大化所有用户的总速率。我们将非凸问题分解为三个子问题，交替求解以获得最优解。模拟结果表明：1）STAR-RIS实现了比传统RIS更高的和速率; 2）为了利用STAR-RIS的优点，UAV的轨迹比RIS更接近STAR-RIS; 3）反射和透射的能量分裂高度依赖于UAV的实时轨迹。
2022-09-08 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted 6G Wireless Communications: A Novel Statistical Framework in the Presence of Direct Channel
本文针对存在直连路径的RIS辅助6G通信系统，提出一种统计框架，推导复合信道幅度与相位的概率密度函数新表达式，并通过仿真验证其正确性。
2023-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
High-Speed Trains Access Connectivity Through RIS-Assisted FSO Communications
自由空间光（FSO）是为高速列车（HST）提供宽带互联网接入的一种很有前途的解决方案。此外，可重构智能表面（RIS）被认为是提高光无线通信系统性能的硬件技术。在本文中，我们提出了一个RIS辅助的FSO系统提供接入连接的高温超导体，作为现有的直接和中继辅助FSO接入设置的升级。我们的动机主要是基于充分证明的结果表明，一个RIS辅助的光无线系统，具有足够大的RIS元素的数量，优于继电器辅助的一个由于其可编程的结构。我们首先计算所考虑的RIS辅助FSO信道在弱衰落和中强衰落条件下的统计表达式。然后，网络的平均信噪比和中断概率制定的基础上假设的衰落条件，并为两个固定和动态面向RIS覆盖的情况。我们的研究结果表明，拟议的接入网络提供高达约44%的高数据率和240%的覆盖范围更广的每个FSO基站（FSO-BS）相比，中继辅助的。平均而言，覆盖区域的增加减少了给定距离所需的FSO-BS数量的67%，与替代设置相比，这导致更少的切换过程。最后，通过Monte-Carlo模拟验证了结果。
2021-10-25 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Enhanced NOMA Assisted Backscatter Communication System
研究了一种可重构智能表面（RIS）增强型非正交多址辅助后向散射通信（RIS-NOMABC）系统。建立了功率反射系数和相移的联合优化问题。针对这一非凸问题，结合交替优化、逐次凸逼近和流形优化算法，提出了一种低复杂度的求解算法。数值结果证实了所提出的RIS-NOMABC系统的性能优于无RIS的传统非正交多址辅助后向散射通信（NOMABC）系统，证明了所提出算法的可行性和有效性。
2020-12-18 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Consumption Optimization in RIS-Assisted Cooperative RSMA Cellular Networks
提出了一种下行链路可重构智能表面（RIS）辅助的半双工（HD）协作速率分割多址（C-RSMA）网络。建议的系统模型建立考虑一个基站（BS），一个RIS，和两个用户。以最小化网络能量消耗为目标，提出了一种联合框架，以优化BS处的预编码向量、公共流分割、中继设备发射功率、时隙分配以及RIS处的被动波束成形，该框架受到BS和中继节点处的功率预算约束、两个用户处的服务质量（QoS）约束以及公共流速率约束。由于优化变量之间的高度耦合，所述问题是非凸优化问题。为了解决这一挑战，一个有效的算法是通过调用交替优化技术，它分解成两个子问题，即子问题1和子问题2，这是交替解决的原始问题。具体地，子问题1是联合优化预编码向量、公共流分割和中继设备功率。同时，子问题2是优化RIS处的相移矩阵。为了解决子问题1，提出了一种基于逐次凸近似（SCA）的高效低复杂度解决方案。同时，借助于凸秩一差分表示和SCA方法，得到了RIS处相移矩阵的有效解。仿真结果表明，与RSMA方案、RIS-assisted HD cooperative non-orthogonal multiple access（C-NOMA）、RIS-assisted NOMA、HD C-RSMA without RIS和HD C-NOMA without RIS相比，所提出的RIS-assisted HD C-RSMA在最小化总能耗方面获得了显著的…
2022-08-13 cs.IT eess.SP math.IT
Fast Beam Training for RIS-Assisted Uplink Communication
在这项工作中，我们提出了一个波束训练码本可重构智能表面（RIS）辅助毫米波上行链路通信。波束训练过程对于在用户节点和接入点（AP）之间建立可靠链路是重要的。基于码本的训练过程减少搜索时间，以通过RIS控制器获得最佳可能的相移，从而将RIS处的入射波束对准接收节点的方向。我们考虑了一个半被动的RIS，以协助RIS控制器的最小开销的反馈。结果表明，该过程检测到一个移动节点的概率很高，在很短的时间间隔。此外，我们在用户节点处使用相同的码本来知道经由RIS的通信的期望方向。
2021-07-23 cs.IT eess.SP math.IT
Rate Region of MIMO RIS-assisted Broadcast Channels with Rate Splitting and Improper Signaling
在本文中，我们研究了1层速率分裂（RS）的可实现的速率区域中存在的硬件损伤（HWI）和不正确的高斯信令（IGS）的单细胞可重构智能表面（RIS）辅助广播信道（BC）。我们假设收发器可能遭受带内和正交信号的不平衡，这被称为I/Q不平衡（IQI）。当存在像质计时，接收到的信号和噪声可能是不适当的。因此，我们采用IGS来补偿IQI以及管理干扰。我们的研究结果表明，RS和RIS可以显着扩大速率区域，其中RS的作用是管理干扰，而RIS主要是提高覆盖。
2023-01-02 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for RIS-assisted Millimeter-wave MIMO Systems
可重构智能表面（RIS）辅助的多输入多输出（MIMO）通信系统中的信道估计是具有挑战性的，因为导频不能在仅具有无源元件的RIS处解码或从仅具有无源元件的RIS发送。我们假设用户设备（UE）与RIS之间以及RIS与基站（BS）之间的视线信道的角度模型，其中UE与BS之间没有直接路径。在这封信中，假设我们可以计算RIS-BS信道（直到复杂的路径增益）从他们的已知位置，我们首先讨论的模糊性估计的UE-RIS信道。我们提出了一个多信道探测过程中，我们通过不同的RIS相移观察信道，并提出了一种算法，用于信道估计，以解决这种模糊性。通过模拟，我们表明，所提出的方法是可比的预言估计，它完全知道BS，UE和RIS的位置。
2021-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
Joint BS-RIS-User Association and Beamforming Design for RIS-assisted Cellular Networks
可重构智能表面（RIS）是第六代（6 G）网络的革命性技术，因为它具有操纵无线环境的能力。作为一种频率选择性器件，RIS只能有效地对特定频带内的信号传播进行整形。由于这种频率选择性特性，在蜂窝网络中部署RIS将引入复杂的基站（BS）-RIS-用户关联问题，因为相邻BS在不同频带上操作。在本文中，与RIS的频率选择性特性的考虑，我们的目标是联合优化BS-RIS-用户关联，在BS的主动波束赋形，和RIS的被动波束赋形，以最大限度地提高和速率的RIS辅助蜂窝网络。我们首先利用$l_0$ -范数有效地集成BS-RIS-用户关联与有源和无源波束成形。然后，我们采用分数规划（FP）和块坐标下降（BCD）的方法来处理对数和分数的部分和解耦的联合关联和波束形成设计问题成几个子问题。有效的算法相结合的$l_0$ -范数逼近，优化最小化（MM），交替方向的乘法器（ADMM）交替解决的子问题。大量的仿真结果说明了在RIS辅助的蜂窝网络中BS-RIS-用户关联优化的重要性，并验证了所提出的联合关联和波束形成设计算法的有效性。
2022-10-31 cs.IT eess.SP math.IT
Sum Rate Maximization in STAR-RIS Assisted Full-Duplex Communication Systems
研究了同时发射和反射可重构智能表面（STAR-RIS）辅助全双工（FD）通信系统的和速率性能。STAR-RIS元件的反射和透射系数针对能量分裂和模式切换协议进行优化，以最大化系统的加权和速率。基本的优化问题是非凸的，因此，连续凸逼近技术已被用来开发有效的算法，以获得次优解。因此，在STAR-RIS处的最大平均加权和速率和对应的系数受到预定义的阈值速率和单位模约束被量化。所提出的系统设计的性能进行了比较，与传统的反射/传输只有RIS和半双工的同行通过模拟，它被观察到，STAR-RIS可以提高FD系统的性能。
2022-03-09 cs.IT eess.SP math.IT
Throughput analysis of RIS-assisted UAV wireless systems under disorientation and misalignment
可重构智能表面（RIS）辅助无人机（UAV）通信已被确定为许多下一代应用的关键使能器。然而，据我们所知，还没有一个通用的框架来量化的RIS辅助无人机系统的吞吐量性能。出于这一动机，在本文中，我们提出了一个全面的系统模型，占多径衰落的影响，这是通过混合伽马建模，收发器硬件缺陷，随机波束迷失方向和错位，以检查吞吐量性能的RIS辅助无人机无线系统。在这个方向上，我们提出了一个新的封闭形式的表达系统的吞吐量为两种情况下：i）在存在和ii）在没有定向和错位。有趣的是，我们的研究结果揭示了上述现象的准确建模以及存在最佳透射光谱效率的重要性。
2022-12-10 cs.IT eess.SP math.IT
Low-Overhead Channel Estimation Framework for Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Multi-User MIMO Communication
针对非对角可重构智能表面（BD-RIS）辅助多用户MIMO系统中信道估计开销大的问题，本文基于级联信道的缩放特性提出低开销框架，刻画无噪声下最小开销并设计两阶段估计方法，显著降低了估计开销。
2025-04-15 cs.IT eess.SP math.IT
On the Performance of Dual RIS-assisted V2I Communication under Nakagami-m Fading
5G及更高级别通信网络中的车联网（V2X）通过允许车辆智能地连接一切来支持未来的智能交通系统（ITS）。可重构智能表面（RISs）的出现实现了V2X通信的真正潜力。在这项工作中，我们提出了一个双RIS为基础的车辆到基础设施（V2 I）的通信方案。在此基础上，通过推导中断概率、频谱效率和能量效率的封闭表达式，对所提出的通信方案的性能进行了评估。最后，分析结果证实了模拟，说明了优越性的RIS辅助车辆网络。
2023-01-10 cs.IT eess.SP math.IT
Interference Leakage Minimization in RIS-assisted MIMO Interference Channels
我们解决的问题，干扰泄漏（IL）最小化的$K$ -用户多输入多输出（MIMO）干扰信道（IC）的可重构智能表面（RIS）的协助。我们描述了一个迭代算法的基础上块坐标下降，以最小化IL成本函数。重新制定的问题提供了一个几何解释，并显示出有趣的连接包络预编码和相位只有迫零波束成形问题。作为该分析的结果，我们推导出相位优化RIS能够完美地消除$K$用户MIMO IC上的干扰的一组必要（但不是充分）条件。
2023-03-06 cs.IT eess.SP math.IT
Active RIS-Assisted MIMO-OFDM System: Analyses and Prototype Measurements
本研究开发了符合5G新无线电标准的有源RIS辅助MIMO-OFDM原型，实验证明有源RIS在提升MIMO性能方面优于无源RIS，凸显其实际应用价值。
2023-11-15 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted D-MIMO for Energy-Efficient 6G Indoor Networks
Chalmers University of Technology（查尔姆斯理工大学）；Sony Europe（索尼欧洲）
本文提出了一种交替优化框架，用于在相干和非相干接收模式下最大化RIS辅助D-MIMO系统的能效，通过联合优化接入点功率分配和RIS相位配置，在功率和SINR约束下提升能效。
2026-03-25 cs.IT eess.SP math.IT
DRL-based Joint Beamforming and BS-RIS-UE Association Design for RIS-Assisted mmWave Networks
可重构智能表面（RIS）由于能够建立可重构的无线传播网络，被认为是解决毫米波通信阻塞问题的一种非常有前途的技术。在本文中，我们专注于由多个基站（BS）服务的一组用户设备（UE）的RIS辅助毫米波通信网络。考虑到BS-RIS-UE关联问题决定了RIS应该帮助哪个BS和UE，我们联合优化BS-RIS-UE关联和RIS处的被动波束成形，以最大化系统的和速率。为了解决这一棘手的非凸问题，提出了一种基于软行动者-批评者（SAC）深度强化学习（DRL）的联合波束形成和BS-RIS-UE关联设计算法，该算法通过与环境交互，使用较少的先验信息学习最佳策略，并结合策略信息熵最大化，避免陷入局部最优解。仿真结果表明，与基准方案相比，所提出的SAC-DRL算法可以获得显着的性能增益。
2022-02-19 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Placement of Active and Passive Elements in Hybrid RIS-assisted Communication Systems
混合可重构智能表面（HRIS）是具有有源和无源元件的RIS结构。HRIS辅助的通信系统中的接收信噪比（SNR）取决于有源元件的放置。在本文中，我们表明，接收到的SNR可以提高与信道感知的位置的有源元件。我们共同设计的发射预编码器，RIS系数，和HRIS的有源和无源元件的位置，以最大限度地提高信噪比。我们使用交替优化解决底层组合非凸优化问题，并提出了一个低复杂度的求解器，这是可证明的接近最优的。通过数值模拟，我们表明，所提出的方法提供了显着改善的性能相比，通信系统具有完全无源RIS阵列或混合RIS阵列与信道不可知的有源元件的位置和性能的通信系统与完全有源RIS阵列。
2023-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
Quantized Precoding and RIS-Assisted Modulation for Integrated Sensing and Communications Systems
在本文中，我们提出了一种新的可重构智能表面（RIS）辅助通感一体化（ISAC）系统与1位量化在ISAC基站。在ISAC系统中引入RIS，以减轻粗量化的影响，并实现感测和通信功能之间的共存。具体来说，我们设计发射预编码器以获得具有所需辐射图案的1位感测波形。然后，RIS相移被设计为调制1比特感测波形以向用户发送M进制相移键控符号。通过数值模拟，我们表明，所提出的方法提供了显着改善的符号错误概率相比，MIMO通信系统具有量化的线性预编码器，同时仍然提供可比的传感性能作为未量化的传感系统。
2022-11-03 cs.IT eess.SP math.IT
Pilot-to-Data Power Ratio in RIS-Assisted Multiantenna Communication
本文研究RIS辅助多天线通信中的PDPR优化问题，推导了遍历最小均方误差的闭式解，实验表明优化PDPR在宏蜂窝场景下收益显著，且随RIS单元数和信道相干性增大而提升。
2025-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
Uni-polarized RIS Beamforming for Improving Connectivity of Multi-RIS-Assisted D2D Networks
该研究针对多RIS辅助D2D网络连通性提升问题，提出联合优化RIS波束成形、链路选择与部署位置的方案，通过扰动法、遗传算法和Adam优化器分迭代求解，经仿真验证优于现有对比方案。
2024-10-07 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Design for Simultaneously Transmitting And Reflecting (STAR) RIS Assisted NOMA Systems
与传统的反射型可重构智能表面（RISs）不同，同时发射和反射型可重构智能表面（STAR-RISs）是一种新型的可重构智能表面技术，它通过同时发射和反射入射信号，将半空间覆盖扩展到全空间覆盖。STAR-RIS为操纵信号传播提供了新的自由度（DoF）。基于上述思想，本文提出了一种新的STAR-RIS辅助非正交多址接入系统（STAR-RIS-NOMA）。我们的目标是通过联合优化解码顺序，功率分配系数，主动波束成形，传输和反射波束成形，以最大限度地提高可实现的总速率。然而，制定的问题是非凸与错综复杂的耦合变量。为了解决这个问题，提出了一种次优的两层迭代算法。具体地，在内层迭代中，对于给定的解码顺序，交替地优化功率分配系数、主动波束成形、发射波束成形和反射波束成形。对于外层迭代，每个簇中NOMA用户的解码顺序用内层迭代得到的解更新。此外，提出了一种有效的解码顺序确定方案的基础上的等效组合的信道增益。仿真结果表明，建议的STAR-RIS-NOMA系统，我们提出的算法的辅助下，优于传统的RIS-NOMA和RIS辅助正交多址（RIS-OMA）系统。
2022-09-17 cs.IT eess.SP math.IT
Coverage Probability of STAR-RIS assisted Massive MIMO systems with Correlation and Phase Errors
在本文中，我们研究了同时发射和反射可重构智能表面（STAR-RIS）辅助大规模多输入多输出（mMIMO）系统。特别是，我们推导出一个封闭形式的表达STAR-RIS辅助mMIMO系统的覆盖概率，同时占相关衰落和相移误差。值得注意的是，通过优化覆盖概率，相位配置在每几个相干间隔处发生，因为覆盖概率在大规模统计方面取决于统计信道状态信息（CSI）。其结果是，我们实现了降低的复杂性和开销的被动波束成形的优化，这是增加的情况下，STAR-RIS网络与瞬时CSI。数值结果证实了我们的分析，揭示了有趣的属性，如RIS元素的数量和相位误差的效果的影响，随着肯定的优势，STAR-RIS对反射的RIS。
2022-05-31 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Evaluation of Dual RIS-Assisted Received Space Shift Keying Modulation
本文提出双RIS辅助的接收空间移键调制技术，通过动态配置RIS₂实现数据驱动的方向选择，提升室内无线信号路由性能。
2025-11-23 cs.IT eess.SP math.IT
Parallel Factor Decomposition Channel Estimation in RIS-Assisted Multi-User MISO Communication
可重构智能表面（RISs）最近被认为是未来无线网络的节能解决方案，因为它们的快速和低功耗配置实现了大规模连接和低延迟通信。由于大量的反射单元元件及其独特的硬件限制，基于RI的系统中的信道估计是最关键的挑战之一。在本文中，我们专注于一个RI辅助的多用户多输入单输出（MISO）通信系统的下行链路，并提出了一种方法的基础上并行因子（PARAFAC）分解展开的级联信道模型。所提出的方法包括交替最小二乘算法迭代估计基站和RIS之间的信道，以及RIS和用户之间的信道。我们的选择性仿真结果表明，所提出的迭代信道估计方法优于基准计划使用基因辅助信息。我们还提供了不同的RIS设置对所提出的算法的影响的见解。
2020-01-26 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of RIS-Assisted Spectrum Sharing Systems
针对RIS辅助底层频谱共享系统，在峰值功率和干扰约束下，推导SNR统计及中断概率、遍历容量和误码率的精确与渐近表达式，并用蒙特卡洛模拟验证。
2024-04-21 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-User Localization and Tracking with Spatiotemporal Correlation in Multi-RIS-Assisted Systems
本文针对多RIS辅助系统的多用户定位跟踪问题，构建时空马尔可夫随机场模型捕捉用户动态，提出基于贝叶斯推理的跟踪算法与半定松弛的RIS波束优化方案，交替执行实现了性能提升。
2024-06-14 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Evaluation of RIS-Assisted Spatial Modulation for Downlink Transmission
本文针对RIS辅助空间调制下行链路系统，利用中心极限定理近似复合信道，并基于高斯-切比雪夫求积推导出平均误比特概率上界的闭式表达式，经蒙特卡洛仿真验证其有效性。
2024-04-01 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted OTFS Communications: Phase Configuration via Received Energy Maximization
针对高速无线通信性能提升需求，提出RIS辅助OTFS通信的新型相移设计算法，通过优化接收能量与信道增益，下行场景下误码率性能优于基准方案4 dB以上，且增益随RIS单元数增加而提升。
2024-04-12 cs.IT eess.SP math.IT
Two-Phase Channel Estimation for RIS-Assisted THz Systems with Beam Split
针对RIS辅助THz系统因RIS无源特性和混合波束成形架构导致的CSI获取难题，提出考虑波束分裂的低复杂度两阶段信道估计方案，在降低复杂度的同时提升了归一化均方误差性能。
2025-06-16 cs.IT eess.SP math.IT
Bidirectional Approximate Message Passing for RIS-Assisted Multi-User MISO Communications
可重构智能表面（RISs）最近被认为是未来无线网络中节能解决方案的一个有前途的候选人。它们的动态和低功耗配置可实现覆盖范围扩展、大规模连接和低延迟通信。由于存在大量与RIS单元元素和传输信号相关的未知变量，因此基于RIS的系统中的信道估计和信号恢复是最关键的技术挑战之一。针对这一问题，本文针对RI辅助的多用户无线通信系统，提出了一种联合信道估计和信号恢复算法。具体来说，我们提出了一个双向的近似消息传递算法，适用于泰勒级数展开和高斯近似简化和积算法在制定的问题。我们的仿真结果表明，所提出的算法显示出优于一个国家的最先进的基准方法。我们还提供了不同的RIS参数设置对所提出的算法的影响的见解。
2021-07-21 cs.IT eess.SP math.IT
Capacity Maximization for MIMO Channels Assisted by Beyond-Diagonal RIS
本文针对MIMO信道推导了首个闭式容量最大化的超越对角RIS反射矩阵，揭示了路径配对机制及高信噪比下的行为，并通过数值验证了其有效性。
2025-01-22 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Assisted NOMA Empowered Integrated Sensing and Communication
本文利用可重构智能表面（RIS）的潜力，以提高雷达感知的非正交多址接入（NOMA）授权的综合传感和通信（NOMA-ISAC）网络。目标是通过联合优化有源波束形成、功率分配系数和无源波束形成，最大化最小雷达波束方向图增益。为了解决非凸问题，我们提出了一个有效的联合优化算法调用交替优化，连续凸近似（SCA）和顺序秩一约束松弛（SRCR）算法。数值结果表明，所提出的RIS辅助NOMA-ISAC系统，与所提出的方案的援助，优于RIS辅助ISAC系统没有NOMA。
2022-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
Maximization of minimum rate in MIMO OFDM RIS-assisted Broadcast Channels
研究RIS在MIMO OFDM广播信道中的有效性，提出联合预编码与RIS优化方案，证明即使每子带RIS元素极少也能显著提升系统性能。
2023-10-12 cs.IT eess.SP math.IT
Cooperative Beamforming Design for Multiple RIS-Assisted Communication Systems
可重构智能表面（RIS）为构建可编程无线传输环境提供了一种很有前途的方法。由于表面上的大量可控反射元件，RIS能够提供相当大的被动波束形成增益。目前，大多数相关工作主要考虑单RIS辅助系统的建模、设计、性能分析和优化。虽然有一些工作，研究多个RIS单独服务于其相关联的用户，多个RIS之间的合作还没有得到很好的考虑。为了填补这一空白，本文研究了一种多RIS辅助通信系统的协作波束形成设计，其中部署多个RIS来辅助从基站到其用户的下行链路通信。要做到这一点，我们首先模拟一般信道从基站到用户的任意数量的反射链路。然后，我们制定了一个优化问题，以最大限度地提高所有用户的总速率。分析表明，由于决策变量的非凸性和相互影响，该问题很难求解。为了有效地解决这个问题，我们首先将问题解耦成三个不相交的子问题。然后，通过引入适当的辅助变量，推导出决策变量的闭合表达式，提出了一种低复杂度的协作波束形成算法。通过与各种基线方法的比较，仿真结果验证了该算法的有效性。此外，这些结果还揭示了，为使总速率最大化，将反射元件分布在多个RIS中优于将它们部署在单个RIS中。
2022-09-30 cs.IT eess.SP math.IT
Limited Feedback in RIS-Assisted Wireless Communications: Use Cases, Challenges, and Future Directions
本文针对RIS辅助无线通信中CSI反馈开销大的问题，提炼RIS信道的位置相关波动、超高维和结构化稀疏等特征，探讨利用信道定制、自动编码器等技术设计低开销反馈方案，并展望未来研究方向。
2025-06-28 cs.IT eess.SP math.IT
Asymptotic CRB Analysis of Random RIS-Assisted Large-Scale Localization Systems
本文研究随机配置 RIS 的多目标定位系统，推导了大规模下 CRB 随 RIS 维度呈三阶或四阶递减的渐近缩放定律，并证明渐近公式能良好近似精确 CRB。
2023-11-20 cs.IT eess.SP math.IT
Space-Time Block Coded Reconfigurable Intelligent Surface-Based Received Spatial Modulation
可重构智能表面（RIS）结构根据传输信道条件自适应地调整相位反射入射信号，以提高接收端的信号质量。此外，空间调制（SM）技术是一个可能的候选人，为未来的能源效率的无线通信，由于提供更好的吞吐量，低成本的实现和良好的错误性能。此外，阿拉米德的空时分组编码（ASBC）在分集增益和简化的ML检测方面是一种重要的空时编码技术。本文提出了一种基于ASBC的RIS辅助接收空间调制（RSM）方案，即RIS-RSM-ASBC。在所提出的系统模型中，术语RIS分为两部分。每一个都被用作接入点（AP），以发送其Alamplitude编码的信息，同时将无源信号反射到所选择的接收天线。最佳的最大似然（ML）检测器的建议RIS-RSM-ASBC计划的设计。进行了大量的计算机模拟，以证实理论推导。结果表明，与传统的RIS辅助发送同步码（RIS-TSM）、RIS辅助发送正交同步码（RIS-TQSM）、RIS辅助接收同步码（RIS-RSM）、RIS辅助发送空移键控同步码（RIS-TSSK-ASBC）和RIS-TSSK-VBLAST方案相比，RIS-RSM-ASBC系统具有高可靠性和数据率提高。
2022-03-28 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Mode Selection and Beamforming Designs for Hybrid-RIS Assisted ISAC Systems
针对混合RIS辅助ISAC系统，提出联合优化BS波束成形、RIS单元有源/无源模式及反射系数的交替算法，以提升多目标最小波束方向图增益。
2024-12-05 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Two-Way NOMA Networks
本文研究了可重构智能表面辅助双向非正交多址接入（RIS-TW-NOMA）网络的性能，其中一对用户通过RIS交换信息。考虑了非理想连续干扰抵消对RIS-TW-NOMA的影响。为了评估RIS-TW-NOMA的潜在性能，我们推导了一对用户的中断概率和遍历率的精确和渐近表达式。分析结果表明，在高信噪比条件下，该系统的分集阶数和高信噪比斜率与RIS单元数密切相关。此外，我们分析了系统的吞吐量和能量效率的RIS-TW-NOMA网络在延迟限制和延迟容忍传输模式。数值结果表明：1）RIS-TW-NOMA的中断行为和遍历率优于RIS-TW-OMA和双向中继OMA（TWR-OMA）; 2）随着RIS单元数量的增加，RIS-TW-NOMA网络能够实现增强的中断性能; 3）通过与RIS-TW-OMA和TWR-OMA网络进行比较，RIS-TW-NOMA的能量效率和系统吞吐量具有明显的优势。
2022-09-18 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
Queue-Aware STAR-RIS Assisted NOMA Communication Systems
研究了基于同步发射和反射的可重构智能表面（STAR-RIS）辅助的非正交多址（NOMA）通信系统的稳定性问题.基于李雅普诺夫漂移理论，将面向长期稳定性的问题转化为最大化用户的每时隙加权和速率（QWSR）.通过联合优化NOMA解码顺序、BS处的主动波束成形系数以及STAR-RIS处的被动传输和反射系数，考虑了三种STAR-RIS操作协议，即能量分裂（ES）、模式切换（MS）和时间切换（TS）。对于专家系统，采用分块坐标下降法和逐次凸逼近法处理强耦合非凸问题。对于MS，该算法被进一步扩展为基于惩罚的双环算法来解决二进制幅度约束问题。对于TS，制定的问题被分解成两个子问题，每个子问题都可以以类似于ES的方式解决。仿真结果表明：i）我们提出的STAR-RIS辅助NOMA通信实现了比传统方案更好的性能; ii）重新表述的QWSR最大化问题证实了系统的稳定性; iii）TS在QWSR和平均队列长度方面都实现了优异的性能。
2022-02-24 cs.IT eess.SP math.IT
Statistical QoS Analysis of Reconfigurable Intelligent Surface-assisted D2D Communication
这项工作进行统计QoS分析的Rician块衰落可重构智能表面（RIS）辅助D2 D链路中的发送节点下的延迟QoS约束。首先，我们为D2 D链路执行模式选择，其中D2 D对可以通过中继来自RI的数据直接通信或者通过基站（BS）通信。接下来，我们提供用于RIS辅助的D2 D链路的有效容量（EC）的封闭形式的表达式。当发射机处的信道状态信息（CSIT）可用时，发射D2 D节点以可变速率$r_t(n)$（根据信道条件可调整）进行通信;否则，它使用固定速率$r_t$。它允许我们在两种情况下将RIS辅助的D2 D链路建模为马尔可夫系统。我们还将我们的分析扩展到叠加和叠加D2 D设置。为了在CSIT未知时提高RIS-assisted D2 D链路的吞吐量，我们使用HARQ重传方案并提供启用HARQ的RIS-assisted D2 D链路的EC分析。最后，仿真结果表明：i）EC随着RIS元素的增加而增加，ii）当在发送节点处施加严格的QoS约束时，EC减小，iii）EC随着路径损耗估计误差的方差的增加而减小，iv）EC随着ON状态的概率的增加而增加，v）当CSIT未知时，EC通过使用HARQ而增加，并且通过使用最佳重传次数，它可以达到$5\times$通常的EC（没有HARQ并且没有CSIT）。
2022-04-07 cs.IT eess.SP math.IT
On Optimizing the Secrecy Performance of RIS-Assisted Cooperative Networks
采用可重构智能表面（RIS）正在成为一个改变游戏规则的候选人，这要归功于它们在提高功率效率和支持未来无线通信系统的普及方面的独特能力。传统上，无线网络设计局限于通信端点，即，发送器和接收器。在一般情况下，我们利用强加的信道状态知识来操纵发送的信号，并提高在接收机的检测质量。在RISs的帮助下，在某种程度上，传播信道已经成为设计问题的一部分。在本文中，我们考虑了一个单输入单输出的合作网络，并研究了使用RIS在增强系统的物理层安全性的效果。具体来说，我们制定了一个优化问题，研究的RIS在提高系统保密性的有效性，通过引入一个加权变量的保密能力定义。数值模拟显示的设计权衡，并提出的优越性的RIS辅助网络在传统的系统的保密性能。
2020-10-12 cs.IT eess.SP math.IT
Experimental Evaluation of Multi-operator RIS-assisted Links in Indoor Environment
在这项工作中，我们提出了可重构智能表面（RIS）辅助优化的多个环节在同一室内环境。来自不同运营商的多个RIS可以共存，并在同一室内环境中处理独立的鲁棒通信链路。我们调查的关键性能指标的帮助下，两个同时运行的RIS授权的强大的通信链路在不同的中心频率在同一室内环境。我们发现的帮助下，误比特率（BER）和误差矢量幅度（EVM）的测量，两个运营商可以共存于同一个RF环境中，而不会严重影响用户的服务质量。
2022-06-15 cs.IT eess.SP math.IT
Spectral and Energy Efficient User Pairing for RIS-assisted Uplink NOMA Systems with Imperfect Phase Compensation
非正交多址接入（NOMA）被认为是提高第五代（5G）和超越5G蜂窝网络频谱效率的关键技术。当用户的信道向量在相同方向上时，NOMA是有益的，这在常规无线系统中并不总是可能的。在可重构智能表面（RIS）的帮助下，基站可以控制用户的信道矢量的方向。因此，通过结合这两种技术，RIS辅助的NOMA系统有望在网络吞吐量方面实现更大的改善。然而，由于信道估计的不完善和硬件的限制，在RIS处的理想相位控制在实践中是无法实现的。相位控制中的这种不完美性会对系统性能产生重大影响。受此启发，在本文中，我们考虑了存在不完美的相位补偿的RIS辅助上行NOMA系统。我们制定的标准配对的用户，达到最低所需的数据率。我们提出了自适应用户配对算法，最大限度地提高频谱或能源效率。然后，我们推导出各种边界的配对用户的功率分配因子。通过大量的仿真结果，我们表明，所提出的算法显着优于国家的最先进的算法在频谱和能量效率。
2022-01-06 cs.IT eess.SP math.IT
Impact of Channel Models on Performance Characterization of RIS-Assisted Wireless Systems
大型可重构智能表面（RISs）辅助的通信系统的性能表征显著依赖于底层信道所采用的模型。在不切实际的信道模型下，系统性能可能会被高估或低估，从而为系统设计提供不准确的结论。在本文中，我们回顾了五个通道模型，选择逐步提高建模精度的大型RISs。对于每种渠道模型，我们强调了基本假设，其优点和局限性。我们比较系统的性能，根据上述信道模型，使用RIS配置算法从文献和本文提出的一种新的可扩展算法，特别是对于非常大的RIS的配置。
2023-01-17 cs.ET cs.IT eess.SP
Channel Estimation for RIS Assisted Wireless Communications: Part I -- Fundamentals, Solutions, and Future Opportunities
低硬件成本和低能耗的可重构智能表面（RIS）已被认为是未来6 G通信的潜在技术，以提高覆盖范围和容量。为了实现这一目标，在RIS辅助的无线通信系统中，准确的信道状态信息（CSI）对于基站（BS）和RIS处的联合波束成形是必不可少的。然而，信道估计是具有挑战性的，因为大量的无源RIS元件不能发送、接收或处理信号。在本文的第一部分中，我们概述了RIS辅助无线通信系统中信道估计的基本原理、解决方案和未来的机会。值得注意的是，一个新的信道估计方案与低导频开销将在本文的第二部分。
2021-01-23 cs.IT math.IT
Dumb RIS-Assisted Random Beamforming for Energy Efficiency Enhancement of Wireless Communications
针对RIS辅助通信因无源难获完整CSI而影响能效的问题，提出单有源天线联合RIS结构及Darb-Jeta方案，通过随机相移与联合优化单元数和发射功率，无需完整CSI即可显著提升能效。
2024-07-17 cs.IT math.IT
Time-Domain Channel Measurements and Small-Scale Fading Characterization for RIS-Assisted Wireless Communication Systems
本文首次基于软件定义无线电平台开发RIS时域信道测量系统，在走廊和实验室场景中测量并表征RIS辅助信道的小尺度衰落，发现其PDP更符合幂律衰减，智能反射可缩短时延并减轻多径衰落。
2024-07-22 cs.IT math.IT
SNR Maximization in Beyond Diagonal RIS-assisted Single and Multiple Antenna Links
针对超对角可重构智能表面（BD-RIS）辅助的无线链路，提出基于复对称矩阵Takagi分解的信噪比最大化闭式解，可适用于SISO、SIMO和MISO等多种信道场景。
2023-07-20 cs.IT math.IT
Rate Analysis and Optimization of LoS Beyond Diagonal RIS-assisted MIMO Systems
本文针对BD-RIS辅助MIMO系统在视距收发信道与非视距直连链路下的速率问题，推导了可达速率闭式表达式及最优酉对称散射矩阵，并通过仿真验证其在弱直连链路莱斯信道下仍具竞争力。
2025-04-10 cs.IT 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
Location-Driven Beamforming for RIS-Assisted Near-Field Communications
本文系统研究位置信息在RIS辅助近场通信中的应用，提出基于菲涅尔区模型的位置驱动波束成形方案，并阐述其优势与挑战。
2024-07-18 cs.IT math.IT
