Stacked Flexible Intelligent Metasurface Design for Multi-User Wireless Communications
本文首次提出堆叠式柔性智能超表面(SFIM)通信系统,通过可变形超表面层提升多用户通信性能,并基于梯度投影法设计交替优化框架以最大化系统总速率,仿真验证了其相比刚性SIM的显著增益。
2025-11-08 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurfaces Assisted UAV Communications
University of Luxembourg(卢森堡大学);National Institute of Technology Warangal(瓦朗加尔国家技术学院)
研究堆叠智能超表面辅助的无人机通信系统,通过将部分波束成形功能转移到电磁域,实现节能混合波束成形。制定联合设计并开发交替优化框架,解决非凸问题。结果表明该架构能提高频谱效率且保持低硬件复杂度。
2026-07-28 eess.SP
Experimental Multiport-Network Parameter Estimation for a Dynamic Metasurface Antenna
Univ Rennes, CNRS, IETR - UMR 6164(雷恩大学);Aalto University(阿尔托大学)
本文提出了一种实验方法,用于高精度估计动态超材料天线的多端口网络模型参数,以提高辐射和反射场的预测精度。
2025-12-27 eess.SP physics.app-ph
T-Parameters Based Modeling for Stacked Intelligent Metasurfaces: Tractable and Physically Consistent Model
本文基于多端口网络理论和T参数为堆叠智能超表面建立物理一致且更易处理的模型,推导无损互易RIS的T参数约束,并通过梯度下降算法优化多用户和速率,揭示层间耦合与层数对性能的影响。
2025-04-10 eess.SP
From Multi-Port Models to Cascade Structures: Optimization of Active Unilateral Stacked Intelligent Metasurfaces
University of Siena(锡耶纳大学)
本文提出一种多端口S参数框架,用于分析和优化具有单向主动互连的堆叠智能超材料,通过非互易两端口网络建模单元胞,实现递归级联结构,提升电磁准确性并降低计算复杂度。
2026-07-07 eess.SP
On the Universal Approximation Capability of Stacked Intelligent Metasurfaces
Università di Bologna(博洛尼亚大学);National Laboratory of Wireless Communications (WiLab), CNIT(CNIT无线通信国家实验室)
本文针对堆叠智能超表面(SIM)提出通用逼近理论,给出其作为复线性变换通用逼近器的充要闭式条件,填补了该领域理论空白。
2026-09-29 eess.SP
Energy Efficient Active Stacked Intelligent Metasurfaces
研究节能有源堆叠智能超表面辅助下行链路传输框架,通过联合优化基站波束成形和ASIM配置最大化系统能量效率,利用多种变换和优化方法解决问题,相比传统方法显著提升EE,并研究了相关因素对性能的影响。
2026-09-02 eess.SP
Parametrized Stacked Intelligent Metasurfaces for Bistatic Integrated Sensing and Communications
本文提出利用堆叠智能超表面(SIM)优化双站通信感知一体化系统,通过极小极大问题建模和基于压缩感知的概率数据关联算法分别优化SIM和雷达参数估计,显著影响双色散信道下的波形设计。
2025-04-29 eess.SP
OAM-Enabled Holographic MIMO Communications with Stacked Intelligent Metasurfaces
研究基于轨道角动量的堆叠智能超表面全息多输入多输出通信,开发相关驱动优化算法,分析模式生成与接收能力,数值评估揭示解耦关系,结果表明合适架构支持可扩展、低开销的HMIMO通信。
2026-07-13 eess.SP
Uplink Wave-Domain Combiner for Stacked Intelligent Metasurfaces Accounting for Hardware Limitations
本文研究了考虑硬件非理想性的堆叠智能超表面(SIMs)上行链路波域合并器,提出包含噪声与硬件效应的系统模型,利用梯度上升和内点法优化非凸和速率问题,发现在射频链数相同时SIMs优于DPAs,但孔径相同时则逊于DPAs。
2024-09-26 eess.SP
Dual-Polarization Stacked Intelligent Metasurfaces for Holographic MIMO
针对传统单极化SIM在HMIMO中波域处理能力受限的问题,提出双极化SIM架构,独立处理正交极化信号以抑制干扰,结合LGD-WF算法,显著提升频谱与能量效率。
2025-05-27 eess.SP
Transmit Beamforming Design for ISAC with Stacked Intelligent Metasurfaces
本文针对堆叠智能超表面赋能的ISAC系统,设计多层级联波束成形器并提出D3算法求解非凸多目标问题,实现通信与感知性能的公平平衡,数值结果验证了其优越性。
2024-12-12 eess.SP
Interlayer Error Calibration for Stacked Intelligent Metasurfaces:Modeling, Algorithms, and Future Perspectives
University of Electronic Science and Technology of China(电子科技大学);Yibin Institute of UESTC(电子科技大学宜宾研究院);Khalifa University(哈利法大学)
本文提出了一种多阶段校准方法,用于堆叠智能超材料中层间误差的校准,以提高实际传播系数的一致性。
2026-03-09 eess.SP
DRL-Based Orchestration of Multi-User MISO Systems with Stacked Intelligent Metasurfaces
本文提出利用堆叠智能超表面(SIM)提升多用户MISO系统性能,通过定制深度强化学习(DRL)方法联合优化SIM相移与功率分配,在低发射功率下优于传统预编码方案并增强了鲁棒性。
2024-02-14 eess.SP
Randomized Space-Time Stacked Intelligent Metasurfaces for Massive Multiuser Downlink Connectivity
University Federico II(那不勒斯费德里科二世大学);Italian Aerospace Research Centre (CIRA)(意大利航空航天研究中心);University of Sannio(桑尼奥大学);University of Campania Luigi Vanvitelli(坎帕尼亚路易吉范维特利大学)
本文提出一种随机空间-时间堆叠智能超表面,通过引入随机时间变化提升多用户多样性,减少CSIT开销,实现高效下行连接。
2026-04-28 eess.SP
In-Wave Computation Aided Stacked Intelligent Metasurfaces in Next-Generation Networks: Challenges and Opportunities
Nanyang Technological University(南洋理工大学);Imperial College London(帝国理工学院);University of Southampton(南安普顿大学)
本文探讨了叠层智能超材料在下一代网络中的应用,提出通过波内计算提升信号处理效率,并分析了其面临的挑战与未来发展方向。
2026-03-06 eess.SP
AI-Driven Design of Stacked Intelligent Metasurfaces for Software-Defined Radio Applications
University of Naples Federico II(那不勒斯费德里科二世大学)
本文在NVIDIA的AI原生框架Sionna中实现了堆叠智能超表面(SIM)模型,通过全可微和GPU加速环境实现SIM辅助通信信道的仿真与学习优化,支持认知和软件定义无线电(SDR)应用的端到端训练。
2026-01-28 eess.SP
SIM-Aided Near-Field Channel and Localization Estimation With Dimensionality Reduction: A Multiport Network Theory Approach
University of Siena(锡耶纳大学)
针对6G超大规模天线阵列的硬件复杂度和干扰问题,提出基于堆叠智能超表面(SIM)和多端口网络理论的近场信道与定位估计框架,通过模拟空间滤波降维,在减少射频链路的同时保持近场定位精度。
2026-05-22 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurface-Enhanced MIMO OFDM Wideband Communication Systems
Nanyang Technological University(南洋理工大学)
本文提出了一种全模拟堆叠智能超表面架构,通过级联可编程超表面层实现多并行子信道,显著提升MIMO OFDM传输效率和信道容量。
2026-01-23 eess.SP
Fundamental Trade-off in Wideband Stacked Intelligent Metasurface Assisted OFDMA Systems
本文提出一种灵活的子载波分配策略与迭代算法,在OFDMA系统中利用堆叠智能超表面实现全模拟波束成形,平衡干扰抑制与资源利用,实现近零干扰且无需数字预编码硬件负担。
2025-09-10 eess.SP
Joint SIM Configuration and Power Allocation for Stacked Intelligent Metasurface-assisted MU-MISO Systems with TD3
本文提出基于TD3的联合优化方法,配置SIM相位并分配功率以提升MU-MISO下行和速率,优于DDPG和AO,且增加每层超原子数有益,但层数增加无持续增益。
2024-08-11 eess.SP
State of the Art on Stacked Intelligent Metasurfaces: Communication, Sensing and Computing in the Wave Domain
本文综述无线通信领域堆叠智能超表面(SIM)的最新研究进展,SIM作为利用可重构超表面的新兴技术,可在单一平台集成通信、传感与计算。
2024-11-29 cs.IT eess.SP math.IT
Baseband-Free Wideband MU-MIMO OFDM via Stacked Intelligent Metasurfaces
School of Electrical and Electronic Engineering, Nanyang Technological University(南洋理工大学电气与电子工程学院)
研究提出由两个级联堆叠智能超表面实现的无基带宽带MU-MIMO OFDM发射机架构,将相关调制等从数字基带移至波域,通过特定设计和框架解决问题,验证了该架构在MU-MIMO OFDM性能等方面的有效性。
2026-07-27 eess.SP
Simultaneous Unicast and Multicast Transmissions in Stacked Intelligent Metasurfaces-assisted HAPS Wireless Networks: Performance Analysis and Optimization
King Abdullah University of Science and Technology(阿卜杜拉国王科技大学)
本文研究了高空平台站(HAPS)无线网络中同时非正交单播和组播传输的性能分析与优化,提出基于堆叠智能超材料(SIM)的波域波束成形方法,从能量效率(EE)角度评估系统性能,并通过两种方法解决非凸优化问题。
2026-04-06 eess.SP
Max-Min Fairness for Stacked Intelligent Metasurface-Assisted Multi-User MISO Systems
针对SIM辅助多用户MISO系统,提出基于瞬时和统计CSI的最大最小公平算法,通过交替优化功率分配与波束成形,显著提升最小可达速率。
2025-04-20 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurface for End-to-End OFDM System
针对 SIM/DPSIM 仅承担单一通信功能的局限,本文提出电磁神经网络驱动的 SIM/DPSIM 辅助端到端 OFDM 系统,并结合迁移学习实现从发送到接收比特流的联合优化与稳健传输。
2025-10-05 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurface Assisted Multiuser Communications: From a Rate Fairness Perspective
针对SIM辅助多用户下行链路,研究提出基于ADMM的MR最大化与基于AO的GMR/SR最大化算法,在公平性、和速率及能效方面表现优越。
2025-07-23 eess.SP
TenSIM: Tensor-Based Channel Estimation for MIMO Systems with Stacked Intelligent Metasurfaces
针对堆叠智能超表面辅助MIMO系统,提出基于张量分解的信道估计框架TenSIM,利用奇偶层分别建模PARAFAC和Tucker模型,实现信道解耦与估计。
2026-07-28 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurfaces for Multicarrier Cognitive Radio ISAC
本文提出基于堆叠智能超表面的多载波认知无线电通感一体化框架,设计交替优化结合类深度学习的SIM系数优化方法,可在严格控制主用户频谱效率损失的同时实现高精度次级用户定位,性能显著优于传统单层RIS方案。
2025-11-17 eess.SP
Doubly-Dispersive MIMO Channels with Stacked Intelligent Metasurfaces: Modeling, Parametrization, and Receiver Design
本文提出一种融合RIS与收发端SIM的超表面参数化双弥散MIMO信道模型,并展示其可无缝应用于OFDM、OTFS和AFDM波形,数值结果表明SIM技术显著影响抗双弥散波形设计。
2025-05-09 eess.SP
FSIM: Fluid Element Stacked Intelligent Metasurface for Multiuser Downlink Networks
National Central University(中央大学);National Yang Ming Chiao Tung University(国立阳明交通大学);University of Southampton(南安普顿大学)
研究用于多用户下行链路网络的FSIM,通过联合优化元原子位置、波束成形和相移来灵活配置信道,解决和速率最大化的非凸非线性问题,开发AO算法求解,仿真表明其性能优于传统SIM及现有超表面,算法速率性能也更优。
2026-07-20 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurface-Enhanced Wideband Multiuser MIMO OFDM-IM Communications
Nanyang Technological University(南洋理工大学)
本文提出基于OFDM-IM的宽频多用户MIMO传输系统,利用智能超表面实现精确波域控制,并通过深度展开优化框架提升可靠性与速率性能。
2026-07-24 eess.SP
Onboard Terrain Classification via Stacked Intelligent Metasurface-Diffractive Deep Neural Networks from SAR Level-0 Raw Data
Cranberry-Lemon University(蔓越莓柠檬大学);University of the Witwatersrand(金山大学)
本研究提出一种基于堆叠智能超表面的多层衍射深度神经网络,直接用Sentinel-1的0级原始IQ数据在模拟波域实现实时星载地形分类,精度等指标达约90%,降低了对下行带宽和地面算力的依赖,助力在轨遥感处理。
2025-03-10 cs.AI eess.SP
Physically Consistent Modeling of Stacked Intelligent Metasurfaces Implemented with Beyond Diagonal RIS
针对BD-RIS实现SIM及互耦建模空白,本文推导SIM辅助系统的物理一致性信道模型,证明1层BD-RIS SIM可以有限复杂度达到性能上界。
2024-05-13 cs.IT eess.SP math.IT
Stacked Intelligent Metasurface-Diffractive Deep Neural Networks for Onboard Terrain Classification from SAR Level-0 Raw Data
School of Electrical and Electronics Engineering, Nanyang Technological University(南洋理工大学电气与电子工程学院)
本文提出堆叠智能超表面-衍射深度神经网络(SIM-D$^2$NN),利用物理波传播实现星上SAR原始数据直接地形分类,达到约90%性能,减少下行链路依赖。
2026-09-29 eess.SP
Stacked Fluid Metasurfaces: Mutual-Coupling-Aware Modeling and Optimization
Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT), University of Luxembourg(卢森堡大学安全、可靠与信任跨学科中心)
本文提出互耦感知的堆叠式流体超表面模型,以闭式阻抗核和交替优化设计预编码、位置与负载,数值表明亚波长离散端口性能接近连续可动端口,优于传统级联模型。
2026-09-28 eess.SP
Design of stacked intelligent metasurfaces with reconfigurable amplitude and phase for multiuser downlink beamforming
本文提出在基站端将仅相位重构的无源层与集成放大器的有源层结合,设计可同时控制幅度和相位的堆叠智能超表面,通过联合优化功率分配和波束成形最大化多用户下行和速率,并验证其容量显著优于仅相位编码SIM。
2025-01-03 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurfaces-Based Electromagnetic Wave Domain Interference-Free Precoding
Beijing University of Posts and Telecommunications(北京邮电大学);University of Science and Technology Beijing(北京科技大学);Tsinghua University(清华大学);Fudan University(复旦大学);Nanyang Technological University(南洋理工大学)
本文提出基于堆叠智能超材料的无干扰多流传输架构,通过ROM算法优化相移和天线选择,实现20 dB性能增益。
2026-01-27 eess.SP
Stacked Intelligent Metasurfaces for Near-Field Multi-User Covert Communications
King Fahd University of Petroleum and Minerals(法赫德国王石油与矿产大学)
本文提出堆叠智能超材料辅助的近场多用户MIMO隐蔽通信系统,通过优化基站和超材料相位移矩阵提升隐蔽速率,采用交替优化和SCA方法解决非凸优化问题,验证算法在不同参数下的鲁棒性。
2026-03-29 eess.SP
Over-The-Air Extreme Learning Machines with Nonlinear Stacked Intelligent Metasurfaces
National and Kapodistrian University of Athens(雅典国立卡波季斯特里安大学);University of Bologna(博洛尼亚大学);CNIT(意大利国家电信研究所)
本文提出一种基于非线性堆叠智能超表面的超大MIMO系统作为极限学习机,实现空中二分类,其分类精度接近理想数字模型,验证了低复杂度波域OTA学习的可行性。
2026-08-28 cs.LG eess.SP
Achievable Rate Optimization for Large Stacked Intelligent Metasurfaces Based on Statistical CSI
本文针对多用户堆叠智能超表面系统,利用统计信道状态信息,通过交替优化算法优化相位和功率分配,以最大化下行可达速率,并验证了大型表面的性能优势。
2024-05-29 cs.IT eess.SP math.IT
Integrating Stacked Intelligent Metasurfaces and Power Control for Dynamic Edge Inference via Over-The-Air Neural Networks
本文提出利用堆叠智能超表面使无线信道执行空口计算,将收发系统建模为端到端深度神经网络,并结合基于用户位置的功率控制模块,在动态边缘推理中实现分类精度与功耗的平衡及能效提升。
2025-09-23 cs.ET cs.LG eess.SP
Near-Field Beamforming for Stacked Intelligent Metasurfaces-assisted MIMO Networks
针对近场SIM辅助多用户MIMO系统,提出联合优化发射功率与SIM相移的BCD算法以最大化加权和速率,数值验证其近场性能优于远场。
2024-08-03 cs.IT eess.SP math.IT
Stacked Intelligent Metasurfaces for Wireless Communications: Applications and Challenges
本文概述了堆叠智能超表面(SIMs)技术及其在无线通信中的应用,探讨了其在波域实现发射波束成形、语义编码和信道估计的潜力,并指出了部署该技术面临的关键挑战。
2025-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-user ISAC through Stacked Intelligent Metasurfaces: New Algorithms and Experiments
本文研究SIM辅助的多用户通感一体化系统,联合优化基站波束成形与SIM传输矩阵以最小化目标估计CRB,并提出AO和SDR算法,通过搭建实验平台验证了算法在通信与感知任务中的有效性。
2024-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Power Allocation and Phase Shift Design for Stacked Intelligent Metasurfaces-aided Cell-Free Massive MIMO Systems with MARL
针对无小区大规模MIMO系统,提出将堆叠智能超表面用于节能,并设计NVR-MAPPO算法联合优化功率分配与相移,以最大化总频谱效率。
2025-02-27 cs.IT eess.SP math.IT
Multi-User MISO with Stacked Intelligent Metasurfaces: A DRL-Based Sum-Rate Optimization Approach
本文提出基于深度强化学习的堆叠智能超表面相移与功率分配联合优化方法,在低发射功率下提升多用户MISO系统性能,并优于传统预编码方案。
2025-03-31 cs.IT eess.SP math.IT
Stacked Intelligent Metasurfaces for Efficient Holographic MIMO Communications in 6G
该论文提出利用堆叠智能超表面(SIM)实现无需过多射频链的高效全息MIMO通信,通过联合优化相移最小化信道误差,并设计梯度下降算法求解,理论分析与仿真验证其性能优势。
2023-05-14 cs.IT eess.SP math.IT
A Survey on Stacked Intelligent Metasurfaces: Fundamentals, Recent Advances, and Challenges
University of Luxembourg(卢森堡大学);National Institute of Technology Warangal(瓦朗加尔国立技术学院);National and Kapodistrian University of Athens(雅典国家与卡波迪斯特里阿斯大学);University of Illinois Chicago(伊利诺伊大学芝加哥分校)
本文综述了堆叠智能超材料在无线通信中的应用,涵盖其物理原理、建模方法及未来发展方向。
2026-11-03 cs.IT eess.SP math.IT
Stacked Intelligent Metasurface-Aided MIMO Transceiver Design
本文提出堆叠智能超表面(SIM)辅助的MIMO收发机架构,利用多层无源超原子实现波域信号处理,降低能耗和延迟,并概述其设计、优势、应用及挑战。
2023-11-16 cs.IT eess.SP math.IT
Stacked Intelligent Metasurfaces for Integrated Sensing and Communications
本文研究SIM辅助的感知通信一体化系统,通过联合设计SIM相移与基站功率分配、定制梯度上升算法求解优化问题,实现了用户间干扰抑制与感知任务所需波束生成,验证了波域预编码的有效性。
2024-08-19 cs.IT eess.SP math.IT
Stacked Intelligent Metasurfaces for Multiuser Beamforming in the Wave Domain
可重构智能表面最近出现了一个有前途的技术,塑造无线环境,利用大量的低成本可重构元件。现有的工作主要集中在一个单层的元表面,缺乏抑制多用户干扰的能力。相比之下,我们提出了一个堆叠的智能元表面(SIM)启用收发器设计多用户多输入单输出下行链路通信。具体地,SIM被赋予多层结构并且被部署在基站处以直接在电磁波域中执行发射波束成形。因此,启用SIM的收发器克服了对数字波束成形的需要,并且使用低分辨率数模转换器和中等数量的射频链进行操作,这显著降低了硬件成本和能耗,同时大大减少了受益于在波域中执行的处理的预编码延迟。为了利用SIM使能收发器的好处,我们制定了一个优化问题,通过联合设计分配给他们的发射功率和波域中的模拟波束成形,最大限度地提高所有用户的总速率。基于定制的交替优化算法的数值结果证实了所提出的SIM使能的模拟波束形成设计的有效性相比,各种基准计划。最值得注意的是,所提出的模拟波束成形方案是能够大大减少预编码延迟相比,其数字对应。
2023-02-14 cs.IT eess.SP math.IT
Over-the-Air Semantic Alignment with Stacked Intelligent Metasurfaces
DIAG Department, Sapienza University of Rome(罗马大学信息与通信系);National Inter-University Consortium for Telecommunications (CNIT)(电信国家大学联合体);Informatics and Telecommunications Department, National and Kapodistrian University of Athens(雅典国家与卡波迪斯特里亚大学信息与通信系);DIET Department, Sapienza University of Rome(罗马大学电子工程系)
本研究提出基于堆叠智能超表面的空天地语义对齐框架,通过波域直接对齐潜在空间,提升异构设备间的语义通信性能。
2025-12-05 cs.LG eess.SP stat.ML
Stacked Intelligent Metasurface Enabled LEO Satellite Communications Relying on Statistical CSI
针对低轨卫星通信中瞬时CSI获取难的问题,提出搭载堆叠智能超表面的系统设计,基于统计CSI构建联合优化问题并定制AO算法求解,辅以用户分组与天线选择提升性能,仿真验证了方案有效性。
2024-03-09 cs.IT eess.SP math.IT