Robust Resource Allocation for LEO Satellite-Assisted Secure SWIPT via STAR-RIS under CSI Uncertainty
针对CSI不确定性下LEO卫星通过STAR-RIS提供安全SWIPT服务的场景,提出基于S-procedure、AO与惩罚策略的鲁棒资源分配方法,显著提升总收集功率。
2025-08-30 eess.SP
System-Level Gains of Dual-Band RIS: From Wireless Communication to SWIPT
Institut National de la Recherche Scientifique(国家科学研究研究所)
本文研究双频段可重构智能表面(DBRIS)在无线通信和无线携能通信(SWIPT)中的系统级增益,提出交替优化方法最大化能量效率,数值验证其相比单频段RIS的能效优势。
2026-10-02 eess.SP
Rate Maximization for RIS-Assisted OAM Multiuser Wireless Communications
本文提出RIS辅助的OAM多用户无线通信方案,通过交替优化发射功率与RIS相移,显著提升多用户系统的可实现和速率。
2024-08-02 eess.SP
Joint Precoder and Reflector Design for RIS-assisted Multi-user OAM Communication Systems
针对多用户OAM通信中相位湍流导致的模式间干扰问题,提出RIS辅助的联合预编码器与反射面设计,通过三层预编码和RIS保证视距传输,相比传统MIMO获得更优总速率。
2025-01-24 eess.SP
DCSK-based Waveform Design for Self-sustainable RIS-aided Noncoherent SWIPT
针对自维持RIS辅助非相干SWIPT系统,提出基于DCSK的波形设计方案,推导了BER与收集能量的闭式表达式,分析了模式切换单元数量的影响及二者权衡,验证了设计的有效性。
2025-03-24 eess.SP
Robust Transmission Design for RIS-Assisted RSMA-SWIPT Systems With Movable Antennas Under Hardware Distortions
Tongling University(铜陵大学);University of Oulu(奥卢大学);University College London(伦敦大学学院);University of Essex(埃塞克斯大学);University of Luxembourg(卢森堡大学)
针对信道不确定性和硬件损伤,提出联合优化公共速率分配、波束赋形、RIS反射、功率分割比和天线位置的鲁棒框架,最大化可达和速率。
2026-07-03 eess.SP
Bi-objective Optimization of Information Rate and Harvested Power in RIS-aided SWIPT Systems
研究了可重构智能表面(RIS)辅助的多输入单输出下行无线网络(SWIPT)中同时优化信息速率和功率的问题。波束成形向量、RIS反射系数和功率分配比在最大功率约束、最小收获功率约束和RIS反射系数的实际约束下联合优化。一个实用的算法是通过交替优化,顺序优化和定价为基础的方法的相互作用。数值结果表明,部署RIS可以显着提高信息率和收获的功率量。
2022-04-24 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Design of Beyond-Diagonal Reconfigurable Intelligent Surface Empowered RSMA-SWIPT System Under Channel Estimation Errors
本文研究了信道估计误差下BD-RIS赋能的RSMA-SWIPT系统,提出基于交替优化的鲁棒设计框架,联合优化发射预编码、功率分割及散射矩阵,显著提升了系统总速率与收敛速度。
2025-08-11 eess.SP
FDMA-Based Passive Multiple Users SWIPT Utilizing Resonant Beams
针对传统MIMO-SWIPT目标检测难的问题,提出无源多用户谐振光束系统,采用FDMA与频率转换实现自适应波束成形,仿真验证其高效传输与优化性能。
2025-05-24 eess.SP
Design of a Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted FM-DCSK-SWIPT Scheme with Non-linear Energy Harvesting Model
在本文中,我们提出了一种可重构的智能表面(RIS)辅助的频率调制(FM)差分混沌键控(DCSK)计划,同时无线信息和功率传输(SWIPT),称为RIS-FM-DCSK-SWIPT计划,低功耗,低成本,高可靠性的无线通信网络。特别是,所提出的计划下开发的非线性能量收集(EH)模型,可以准确地描述实际情况。所提出的RIS-FM-DCSK-SWIPT方案具有不需要信道状态信息的吸引人的特点,从而避免了复杂的信道估计。在多径瑞利衰落信道下,我们进一步推导了该方案的能量短缺概率和比特出错率(BER)的理论表达式。此外,我们研究了两种不同情况下关键参数对所提出的传输方案性能的影响,即,RIS辅助接入点(RIS-AP)和双跳通信(RIS-DH)。最后,我们进行了各种蒙特卡洛实验,以验证理论推导的准确性,说明所提出的方案的性能优势,并给出了一些设计的启示,为今后的研究。
2023-03-14 cs.IT eess.SP math.IT
Multiuser MISO PS-SWIPT Systems: Active or Passive RIS?
基于可重构智能表面(RIS)的通信网络有望提高信道容量和能源效率。然而,由于双重路径损耗效应,无源RISs承诺的容量增益可以忽略不计。有源RISs可以克服这个问题,因为它们具有带低成本放大器的反射器元件。本文研究了多用户系统中有源RIS辅助的同步无线信息和功率传输(SWIPT)。用户利用功率分裂(PS)解码信息和收获能量的同时,基于一个现实的分段非线性能量收获模型。目标是通过优化基站的波束形成器、PS比和RIS相移/放大因子来最小化基站的发射功率。仿真结果显示出显著的改进(例如,19%和28%),最大反射功率分别为10 mW和15 mW,相比无源RIS没有更高的计算复杂性成本。我们还展示了所提出的算法对不完美的信道状态信息的鲁棒性。
2022-06-28 cs.IT eess.SP math.IT
Double-RIS-Assisted Orbital Angular Momentum Near-Field Secure Communications
本文提出双RIS辅助的OAM近场安全通信方案,利用RIS重建链路、抑制模间干扰并干扰窃听者,结合OAM联合索引调制与人工噪声,通过RMCG交替优化提升保密速率。
2024-06-09 eess.SP
STAR-RIS Aided MISO SWIPT-NOMA System with Energy Buffer: Performance Analysis and Optimization
提出一种STAR-RIS与能量缓冲辅助的MISO SWIPT-NOMA系统,推导中断概率与吞吐量闭式表达式,并设计PSO-PA算法优化上行吞吐量,性能优于多种对比方案。
2024-07-17 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Efficient Design of Active STAR-RIS-Aided SWIPT Systems
本文研究active STAR-RIS辅助的SWIPT系统能效最大化问题,提出结合凸优化与强化学习的交替优化方案,联合优化波束成形与STAR-RIS参数,使系统平均性能比被动系统提升57%。
2024-03-23 cs.IT eess.SP math.IT
Cell-Free Massive MIMO SWIPT with Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文研究将非对角可重构智能表面(BD-RISs)集成到无蜂窝大规模MIMO(CF-mMIMO)系统以支持SWIPT,提出分析框架评估信息用户频谱效率和能量用户收集能量,启发式散射矩阵设计显著提升性能。
2025-08-20 cs.IT eess.SP math.IT
Resource Allocation in STAR-RIS-Aided SWIPT with RSMA via Meta-Learning
本文研究STAR-RIS辅助SWIPT与RSMA系统中的资源分配问题,提出基于Meta-DDPG的优化方法,以平衡用户总速率与总收集能量,并通过仿真验证其优于传统DDPG。
2024-05-06 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface Empowered Rate-Splitting Multiple Access for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer
速率分裂多址接入(RSMA)和可重构智能表面(RIS)都被认为是6G的有前途的技术。结合这两种技术以提高频谱和能量效率的好处最近已经在仅通信的网络中被利用。受RIS授权RSMA的最新进展的启发,在这项工作中,我们研究了RIS授权RSMA用于同时无线信息和功率传输(SWIPT)的使用,其中一个发送器同时向多个信息接收器(IR)发送信息并向多个能量接收器(ER)传输能量。具体来说,我们联合优化发射波束形成器和RIS反射系数,以最大化的加权和率(WSR)的IR下收获的能量约束的ER和发射功率约束。然后提出了一种基于交替优化和逐次凸逼近(SCA)的优化框架来解决这个问题。数值结果表明,通过结合RSMA和RIS的优点,所提出的RIS授权RSMA实现了IR的WSR和在ER处收集的能量之间的更好的折衷。因此,我们得出结论,RIS授权RSMA是一个很有前途的战略SWIPT。
2023-01-13 eess.SP
Reconfigurable-Intelligent-Surface Assisted Orbital-Angular-Momentum Secure Communications
针对无线通信安全需求,提出RIS辅助OAM安全通信方案,结合AN干扰与基于RMCG的AO算法优化波束和功率分配,有效提升短距离通信的保密速率,性能优于现有方案。
2024-07-16 eess.SP
UAV-Enabled IoT Networks: A SWIPT Energy Harvesting Architecture with Relay Support for Disaster Response
本文提出一种基于SWIPT技术的无人机赋能物联网网络架构,通过优化能量收集和中继支持,提升灾害响应网络的效率与覆盖能力。
2025-02-10 eess.SP
Secrecy Rate Maximization of RIS-assisted SWIPT Systems: A Two-Timescale Beamforming Design Approach
可重构智能表面(RIS)通过动态调整其反射系数来实现高的无源波束形成增益,用于信号增强或干扰归零。它们的使用对于提高基于射频(RF)的无线功率传输的无线安全性和效率特别有吸引力。出于这一动机,我们设想和调查的RIS辅助安全的同时无线信息和功率传输(SWIPT)系统设计的信息和功率传输从基站(BS)的信息用户(IU)和多个能源用户(EU),分别。此外,EU也是可能偷听BS与IU之间的通信的潜在窃听者。我们采用两个时间尺度的传输,以减少信号处理的复杂度以及信道训练开销,并以最大化平均最坏情况下的保密率实现的IU。这是通过在EU处考虑的能量收集约束和BS处的功率约束下联合优化BS处的短期发射波束成形向量以及RIS处的长期相移来实现的。制定的随机优化问题是非凸的复杂耦合的变量,是非光滑的,由于存在多个EU/窃听。没有标准的优化方法可用于这种具有挑战性的场景。为了解决这个问题,我们提出了一个光滑近似辅助随机逐次凸近似(SA-SSCA)算法。此外,提出了一种低复杂度的启发式算法,以降低计算复杂性,而不过度侵蚀性能。仿真结果表明,RIS在保护SWIPT系统的有效性。我们所提出的算法在相关的基准计划所取得的显着的性能增益也被证明。
2022-11-30 cs.IT eess.SP math.IT
Innovative RIS Prototyping Enhancing Wireless Communication with Real-Time Spot Beam Tracking and OAM Wavefront Manipulation
本文提出一种具备全阵列独立可编程能力的2比特RIS原型,通过实时3D点波束跟踪与OAM波前操控,实现了室内近场动态通信、多普勒域信号调制及室外远场波束导向,显著增强了无线通信性能。
2024-07-28 eess.SP
Secure SWIPT in the Multiuser STAR-RIS Aided MISO Rate Splitting Downlink
本文提出一种基于STAR-RIS辅助的安全SWIPT下行RSMA系统,通过顺序参数凸近似的两步迭代算法优化预编码和STAR-RIS配置,最大化最坏情况总保密速率,显著提升了保密传输速率和频谱效率,且性能优于OMA和NOMA。
2024-06-02 cs.IT eess.SP math.IT
STAR-RIS Assisted SWIPT Systems: Active or Passive?
本文研究 STAR-RIS 辅助的 SWIPT 系统中主动与被动架构的性能差异,通过联合优化 AP 和 STAR-RIS 波束成形以最小化功耗,发现小孔径下主动架构更优,而相同功率预算下被动架构更具优势。
2024-12-23 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Resource Allocation for STAR-RIS Assisted SWIPT Systems
本文研究不完美CSI下STAR-RIS辅助SWIPT系统的鲁棒资源分配,采用MOOP框架并通过ε-约束和S-procedure转化问题,提出基于AO的算法联合设计波束成形,数值结果表明STAR-RIS及TS协议在性能和鲁棒性上具显著优势。
2024-03-22 cs.IT eess.SP math.IT
STAR-RIS-Assisted Integrated Sensing, Secure Communication, and Power Transfer: A Transmit Power Minimization Framework
South China University of Technology(华南理工大学);New York University Abu Dhabi(纽约大学阿布扎比分校);NYU Tandon School of Engineering(纽约大学坦顿工程学院);Jinan University(暨南大学)
研究集成传感、安全通信和功率传输问题,利用星型反射面(STAR-RIS)扩展空间自由度,提出发射功率最小化问题并通过交替优化求解,展示其性能优势及权衡关系。
2026-07-07 eess.SP
Rate-Power Region of SWIPT Systems Employing Nonlinear Energy Harvester Circuits with Memory
在本文中,我们研究了同步无线信息和功率传输(SWIPT)系统的速率-功率区域,其中发射机(TX)向信息接收机(IR)和能量采集器(EH)广播公共信号。由于实际的EH电路包括电抗元件作为其信号整流器的一部分,并且该元件上的电压不能瞬时下降或上升,因此EH电路具有记忆性。我们通过马尔可夫奖励链来模拟EH的记忆效应。此外,由于没有包括EH电路的所有非线性和记忆效应的分析模型,因此我们采用深度神经网络(DNN)来模拟马尔可夫链演化。我们提出了一个优化问题来确定所考虑的SWIPT系统的速率-功率区域,并提出了一种基于序列二次规划(SQP)的迭代算法来解决它。我们的数值结果表明,最佳的输入分布和速率-功率区域取决于在EH和符号持续时间的输入功率电平。
2019-11-04 cs.IT eess.SP math.IT
Markov Decision Process Based Design of SWIPT Systems: Non-linear EH Circuits, Memory, and Impedance Mismatch
在本文中,我们研究同时无线信息和功率传输(SWIPT)系统采用实际的非线性能量采集器(EH)电路。由于现实EH电路的电抗元件两端的电压不能瞬时下降或上升,EH具有记忆,我们用马尔可夫决策过程(MDP)建模。此外,由于一个分析模型,准确地模拟所有的非线性效应和不可避免的阻抗失配的EH是不听话的,我们提出了一个学习为基础的模型EH电路。我们优化的输入信号分布最大化的收获功率的约束下的最小互信息之间的发射机(TX)和信息接收机(IR)。我们区分的情况下,MDP状态是已知的,不知道在TX和IR。当MDP状态是已知的,制定的优化问题的收获功率是凸的。相反,如果TX和IR不知道MDP状态,则所得到的优化问题是非凸的并且经由交替优化来求解,这被示出为产生问题的极限点。我们的仿真结果表明,所考虑的SWIPT系统的速率功率区域取决于符号持续时间,EH输入功率电平,EH阻抗失配,和EH电路的类型。特别地,较短的符号持续时间以平均收获功率的显著降低为代价来实现较高的比特率。此外,尽管半波整流器在低和中等输入功率状态下优于全波整流器,但是如果EH处的输入功率高,则全波整流器是优选的。
2020-10-30 cs.IT eess.SP math.IT
Cell-Free Massive MIMO SWIPT with Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surfaces
本文研究将超越对角可重构智能表面集成到无蜂窝大规模MIMO系统中以增强无线携能通信,通过联合优化接入点选择、功率控制和散射矩阵设计,实现了相比传统对角RIS最高七倍的能量收集增益。
2025-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
Reimagining Wireless Connectivity: The FAS-RIS Synergy for 6G Smart Cities
School of Integrated Technology, Yonsei University(延世大学综合技术学院);Lane Department of Computer Science and Electrical Engineering, West Virginia University(西弗吉尼亚大学兰恩计算机科学和电气工程系)
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
Beamforming for Transmissive RIS Transceiver Enabled Simultaneous Wireless Information and Power Transfer Systems
本文提出了一种基于TRIS收发机的SWIPT系统,通过优化波束成形提升总速率并降低计算复杂度。
2025-11-23 eess.SP
Self-Sustainable Active Reconfigurable Intelligent Surfaces for Anti-Jamming in Wireless Communications
针对主动RIS抗干扰部署受外部供电限制的问题,提出基于TD-SWIPT从基站信号收集能量的自维持结构,并联合优化发射与反射波束成形以提升可达速率和抗干扰性能。
2024-06-12 cs.IT eess.SP math.IT