Fluid Antenna-Assisted MIMO Transmission Exploiting Statistical CSI
针对流体天线辅助MIMO系统中瞬时CSI获取困难的问题，本文利用统计CSI提出了一个速率最大化准则下的发送预编码与收发FA位置设计算法框架，显著提升了系统的速率性能。
2023-12-13 cs.IT eess.SP math.IT
Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Massive MIMO: Favorable Propagation, Channel Hardening, and Rank Deficiency
大规模多输入多输出（MIMO）和可重构智能表面（RIS）是5G及以后无线网络的两种有前途的技术，能够提供大阵列增益和多用户空间复用。在不需要额外频带的情况下，这些技术通过同时为许多用户提供服务，在频谱和能源效率方面都有显著改善。作为信道统计的函数的RI辅助的大规模MIMO系统的性能分析在很大程度上依赖于基本属性，包括有利的传播、信道硬化和秩亏。直接链路和间接链路的共存导致聚合信道，其属性是本课程讲稿的主要关注点。对于具有有限数量的天线和散射元件的RIS的实际系统，我们评估相应的确定性度量与瑞利衰落信道作为一个典型的例子。
2021-09-05 cs.IT eess.SP math.IT
Repeater-Assisted Massive MIMO Downlink Performance with Calibration Errors
The University of Electro-Communications（电气通信大学）；Linköping University（林雪平大学）
本文建模了中继辅助大规模MIMO系统中校准误差的影响，推导了下行频谱效率的解析表达式，并分析了误差显著的特殊情况。
2026-06-15 cs.IT eess.SP math.IT
Achieving Distributed MIMO Performance with Repeater-Assisted Cellular Massive MIMO
本文提出中继器辅助的蜂窝大规模 MIMO，通过部署大量低成本小型无线中继器作为有源散射体，以较低代价逼近分布式 MIMO 性能。
2025-01-07 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for Intelligent Reflecting Surface-Assisted Millimeter Wave MIMO Systems
智能反射表面（IRSs）被认为是未来毫米波（mmWave）无线通信的有前途的使能者，因为它们能够创建有利的视线（LoS）传播环境。在本文中，我们研究了在下行链路IRS辅助毫米波多输入多输出（MIMO）系统的信道估计。通过利用毫米波信道的稀疏性，我们将信道估计问题表示为固定秩约束的非凸优化问题。为了解决非凸性，提出了一种有效的算法，利用交替极小化和流形优化（MO），它产生一个局部最优解。仿真结果表明，所提出的基于MO的估计（MO-EST）算法显着优于两个基准计划，并证明了MO-EST算法的鲁棒性方面的不完善的知识的稀疏水平的信道在实际实现中。
2020-05-10 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
Intelligent Reflecting Surface Assisted Massive MIMO Communications
在实际的大规模MIMO（multiple-input multiple-output）系统中，基站（BS）的天线数量受到空间和成本因素的限制，这限制了理论分析所承诺的吞吐量增益。因此，本文研究了在大规模MIMO系统中采用智能反射面（IRS）进一步提高上行通信波束形成增益的可行性。在这样一个新的系统，中心问题在于IRS是否能够提高网络吞吐量的预期，如果考虑到信道估计开销。在本文中，我们首先表明，没有IRS的传统大规模MIMO系统的良好传播特性，即，任意两个用户的信道是正交的，对于IRS辅助的大规模MIMO系统不再适用，这是由于其特殊的信道特性，即每个IRS单元将来自所有用户的信号通过相同的信道反射到BS。结果，最大比合并（MRC）接收波束形成策略导致较强的用户间干扰，从而导致比不具有IRS的大规模MIMO系统的用户速率更低的用户速率。为了解决这一挑战，我们提出了一种新的策略，迫零（ZF）波束成形设计在BS和反射系数设计在IRS有效地零用户间干扰。根据我们提出的策略，它严格表明，即使考虑信道估计开销，IRS辅助的大规模MIMO系统总是可以实现更高的吞吐量相比，其对应的没有IRS，尽管事实上，有利的传播属性不再持有。
2020-05-05 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
Rate Splitting in MIMO RIS-assisted Systems with Hardware Impairments and Improper Signaling
在本文中，我们提出了一个优化框架速率分裂（RS）技术在多输入多输出（MIMO）可重构智能表面（RIS）辅助系统，可能与I/Q不平衡（IQI）。该框架可以应用于任何优化问题，其中目标和/或约束是速率和/或发射协方差矩阵的线性函数。这些问题包括最小加权和加权和速率最大化、目标速率的总功率最小化、最小加权能量效率（EE）和全局EE最大化。该框架可以应用于具有硬件损伤的任何干扰受限系统。为了说明的目的，我们考虑多小区MIMO RIS辅助广播信道（BC），其中基站（BS）和/或用户可能遭受IQI。由于IQI会产生不适当的噪声，我们认为不适当的高斯信号（IGS）作为一种干扰管理技术，可以额外补偿IQI。我们表明，RS与IGS相结合时，可以大大提高过载网络的频谱和能量效率（即，当每个小区的用户数量大于发射/接收天线的数量时）。
2022-11-15 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Contextual Bandit and Reinforcement Learning for IRS-Assisted MU-MIMO Systems
针对IRS辅助MU-MIMO系统的相移矩阵与预编码器联合优化以最大化和速率的问题，提出深度上下文赌博机框架DCB-DDPG和满足MDP特性的DRL方法，高干扰场景下性能优于现有启发式方法。
2024-01-30 cs.IT eess.SP math.IT
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
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
GMD-Based Hybrid Beamforming for Large Reconfigurable Intelligent Surface Assisted Millimeter-Wave Massive MIMO
可重构智能表面（RIS）被认为是一种节能的方法来重塑无线环境，以提高吞吐量。它的无源特性大大降低了能源消耗，这使得RIS成为实现未来智慧城市的一项有前途的技术。现有的RIS波束成形设计主要集中在优化单载波系统的频谱效率。为了避免MIMO系统中不同空间域子信道上复杂的比特分配问题，本文提出了一种基于几何均值分解的波束形成算法，该算法适用于RIS辅助的毫米波（mmWave）混合MIMO系统，使得空间域中多个并行数据流可以被认为具有相同的信道增益。具体地说，通过利用毫米波大规模MIMO信道在不同子载波上的共同角域稀疏性，利用同步正交匹配追踪算法从过采样2D-DFT码本中获得最佳多波束。此外，通过仅利用与视线（LoS）信道相关联的到达角和离开角，我们进一步通过最大化LoS信道的阵列增益来设计RIS的移相器。仿真结果表明，该方案可以获得更好的BER性能比传统的方法。我们的工作是一个初步的尝试，讨论了宽带混合波束赋形的RIS辅助毫米波混合MIMO系统。
2020-01-17 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation in RIS-assisted Downlink Massive MIMO: A Learning-Based Approach
对于时分双工协议下的下行大规模多输入多输出（MIMO），只要信道硬化成立，用户就可以仅利用信道统计信息有效地解码信号。然而，在可重构智能表面（RIS）辅助的大规模MIMO系统中，由于有效信道增益的额外随机波动，传播信道可能不太硬化。为了解决这个问题，我们提出了一种基于学习的方法，训练一个神经网络来学习接收到的下行链路信号和有效信道增益之间的映射。所提出的方法不需要任何下行链路导频和干扰用户的统计信息。数值结果表明，在信道估计的均方误差方面，我们提出的基于学习的方法优于现有技术的方法，特别是当视线（LoS）路径由具有低水平信道硬化的非LoS路径主导时，例如，在RIS元件和/或基站天线的数量较少的情况下。
2022-05-15 cs.IT eess.SP math.IT
Rank Optimization for MIMO Channel with RIS: Simulation and Measurement
本文研究RIS辅助的MIMO系统信道优化，提出一种高效的RIS优化方法以提升信道有效秩和可达速率，并通过数值仿真及2×2原型实验验证了该方法相比无RIS系统的显著性能提升。
2023-12-08 cs.IT eess.SP math.IT
A Precoding for ORIS-Assisted MIMO Multi-User VLC System
针对ORIS辅助的多用户VLC系统，提出基于交替优化的联合预编码与对齐矩阵设计方案，在LED功率等约束下最大化平均SINR，性能优于ZF、MMSE预编码算法。
2023-12-13 cs.IT eess.SP math.IT
Direction-Assisted Beam Management in Full Duplex Millimeter Wave Massive MIMO Systems
全双工（FD）技术的最新应用集中于实现同时的控制通信和数据传输以减少控制信息交换开销，这影响端到端延迟和频谱效率。在本文中，我们提出了一个同时的毫米波（mmWave）大规模多输入多输出（MIMO）系统的方向估计和数据传输方案，使最近的FD MIMO技术与降低硬件复杂度的自干扰（SI）消除。我们将所提出的框架应用于毫米波模拟波束管理问题，考虑配备有实现下行链路模拟波束成形的大型发射天线阵列和用于上行链路到达方向（DoA）估计的少量数字控制接收天线元件的基站。提出了一种用于设计DOA辅助模拟波束形成器和模拟以及数字SI消除的联合优化框架，其目标是最大化可实现的下行链路速率。我们的仿真结果表明，该方案优于其传统的半双工对应，产生减少的DOA估计误差和优越的下行链路数据率。
2021-09-15 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted Massive MIMO with Multi-Specular Spatially Correlated Fading
可重新配置的智能表面（RIS）作为5G技术之外的潜力引起了人们的极大关注。这些表面由许多超材料的无源元件组成，这些超材料的阻抗可以控制，以改变撞击它们的无线信号的相位、幅度或其他特性。当信道具有大量多径分量时，信道估计是控制大RIS的关键任务。在本文中，我们提出了一种新的信道估计方案，利用空间相关特性在大规模多输入多输出（MIMO）基站和平面RISs，和其他统计特性的多镜面衰落在移动环境中。此外，一种新的启发式的相移选择在RISs开发，灵感来自信号处理方法，在传统的大规模MIMO是有效的。仿真结果表明，与传统的单小区大规模MIMO系统相比，所提出的上行链路RIS辅助框架大大提高了小区边缘移动用户的频谱效率。
2021-09-08 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Charting-assisted Non-orthogonal Pilot Allocation for Uplink XL-MIMO Transmission
本文针对XL-MIMO近场信道估计导频开销大的问题，提出基于信道图表的近场导频分配算法NCC-PA，利用极域码本和低维映射增强导频复用用户间的信道正交性，显著提升传输性能。
2024-12-30 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Rate Maximization for Intelligent Reflecting Surface Assisted MIMOME Wiretap Channels
智能反射表面（IRS）最近作为5G网络以外的颠覆性技术获得了极大的关注。本文研究了一种基于IRS的高斯多输入多输出多天线窃听信道的保密率最大化问题。在这种情况下，我们的目标是共同优化的输入协方差矩阵和IRS相移，以最大限度地提高所考虑的系统的可实现的保密率。为了解决这一非凸问题，我们提出了一种基于块连续最大化（BSM）的迭代法，每次迭代都是以封闭形式进行的。更具体地说，我们最大化的下限上的可实现的保密率更新的输入协方差矩阵为固定的相移，然后最大化的（确切的）可实现的保密率更新的相移为一个给定的输入covariance.We认为总的自由空间路径损耗（FSPL）在这个系统中强调的IRS在所考虑的通信系统中的适用性的一阶措施。我们提出了一个收敛性证明和相关的复杂性分析所提出的算法。数值结果表明，所提出的方法相比，一个已知的解决方案的优越性，并显示不同的参数的利益上的IRS辅助MIMOME WTC的可实现的保密率的效果。
2021-08-24 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
IRS-Assisted Millimeter-wave Massive MIMO with Transmit Antenna Selection for IoT Networks
提出了一种基于智能反射面（IRS）辅助的毫米波（mmWave）大规模多输入多输出（MIMO）系统，该系统采用正交空时分组码（OSTBC）进行发射天线选择（TAS）。该系统将TAS和IRS与用于60 GHz毫米波通信的混合模拟-数字波束成形（HBF）相结合，以利用TAS、OSTBC、模拟波束成形（ABF）和发射数字预编码技术的优点。然而，所提出的系统，受益于OSTBC方案的发射分集增益以及波束形成器和IRS技术的信噪比（SNR）增益。仿真结果表明，采用迫零预编码技术的TAS-OSTBC系统性能优于采用OSTBC方案的TAS系统。此外，由于提供了波束成形增益，随着天线阵元数量的增加，比特出错率（BER）性能显著改善。此外，增加反射元件的数量进一步增强了误差性能。仿真结果还表明，采用混合预编码的TAS-OSTBC系统比采用ABF的TAS-OSTBC系统具有更好的误码率性能，而采用IRS辅助的系统性能明显优于不采用IRS技术的传统系统。这使得所提出的IRS辅助系统成为物联网（IoT）网络的有吸引力的解决方案。
2022-12-12 cs.IT eess.SP math.IT
Semi-Blind Joint Channel and Symbol Estimation in IRS-Assisted Multi-User MIMO Networks
智能反射面（IRS）是未来第五代无线通信的一项重要技术。在完全被动的IRS辅助系统中，信道估计是具有挑战性的，并且应当仅在基站处或在终端处执行，因为IRS的元件不能处理信号。在这封信中，我们制定了一个基于张量的半盲接收机，解决了联合信道和符号估计问题的IRS辅助多用户多输入多输出系统。所提出的方法依赖于广义PARATUCK张量模型的IRS反射的信号，基于一个两阶段的封闭形式的半盲接收机使用Khatri-Rao和Kronecker分解。仿真结果表明，所提出的半盲接收机的优良性能，在归一化均方误差和符号出错率，以及较低的计算复杂性，最近提出的并行因子分析为基础的接收机相比。
2022-05-04 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation and Projection for RIS-assisted MIMO Using Zadoff-Chu Sequences
可重构智能表面（RIS）技术是毫米波（mmWave）无线通信的一个有前途的使能者，因为它可以潜在地提供与传统的大规模多输入多输出（MIMO）相当的频谱效率，但具有显著更低的硬件复杂度。在本文中，我们专注于上行链路RI辅助的大规模MIMO信道的估计和投影，它可以是时变的。我们建议让用户设备（UE）发送Zadoff-Chu（ZC）序列，让基站（BS）进行上行链路信道的最大似然（ML）估计。该方案计算效率高：利用ZC序列对频偏和时偏估计进行解耦;该方法利用空间交替广义期望最大化（SAGE）方法将多径信道的高维问题简化为每条路径多个低维问题，通过对多普勒频偏的估计，可以对时变信道状态进行预测，这可以显著降低用于信道估计的导频的开销。数值仿真验证了该方案的有效性。
2022-02-21 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted MIMO Communication Systems: Model-based versus Autoencoder Approaches
本文考虑了可重构智能表面（RIS）辅助点对点多输入多输出（MIMO）通信系统，其中发送器通过RIS与接收器通信。基于降低比特出错率（BER），从而提高通信可靠性的主要目标，我们研究了不同的基于模型和数据驱动（自动编码器）的方法。特别是，我们考虑一个基于模型的方法，优化主动和被动的优化变量。我们进一步提出了一个新的端到端的数据驱动的框架，它利用了机器学习的最新进展。为传统信号处理模块提出的神经网络与信道效应联合训练，以最小化误码检测。数值结果表明，所提出的数据驱动的方法可以学习通过不同的信道实现动态编码的传输信号。此外，数据驱动的方法不仅提供了一个显着的增益在BER性能相比，其他国家的最先进的基准，但也保证了性能时，完美的信道信息是不可用的。
2022-07-17 cs.IT eess.SP math.IT
Network-Assisted Full-Duplex Cell-Free mmWave Massive MIMO Systems with DAC Quantization and Fronthaul Compression
在本文中，我们研究了网络辅助全双工（NAFD）无细胞毫米波（mmWave）大规模多输入多输出（MIMO）系统与数模转换器（DAC）量化和前传压缩。我们建议通过联合优化发射远程天线单元（T-RAU）和上行链路用户的功率分配以及下行链路和上行链路前传压缩噪声的方差来最大化加权上行链路和下行链路和速率。为了处理这个具有挑战性的问题，我们进一步应用连续凸近似（SCA）方法来处理非凸双向有限容量前传约束。仿真结果验证了所提出的基于SCA的算法的收敛性，并分析了前传容量和DAC量化对NAFD无小区mmWave大规模MIMO系统频谱效率的影响。此外，通过频谱效率的比较，得出了一些有意义的结论，表明在实际有限分辨率DAC的情况下，NAFD比同时同频全双工云无线接入网络（CCFD C-RAN）获得了更好的性能增益。具体而言，它们在8位DAC量化下的性能差距大于1位DAC量化下的性能差距，后者获得了5.5倍的改善。
2023-02-17 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
A Digital Twin Assisted Framework for Interference Nulling in Millimeter Wave MIMO Systems
毫米波（mmWave）和太赫兹MIMO系统依赖于预定义的波束成形码本来进行初始接入和数据传输。然而，大多数现有的码本采用预定义的波束，主要集中在提高其目标用户的增益，而不考虑干扰，这可能会导致密集网络中的关键性能下降。为了解决这个问题，在本文中，我们提出了一个采样效率的数字孪生辅助波束图案设计框架，学习如何形成波束图案，以拒绝来自干扰方向的信号。所提出的方法不需要任何显式的信道知识或任何协调的干扰。采用数字孪生通过更好地利用潜在的信号关系和结合基于需求的数据采集策略来提高样本效率。仿真结果表明，所开发的基于信号模型的学习框架可以显著减少与无线电环境的实际交互（即，测量的数量），从而导致更实用和有效的干扰感知波束设计方法。
2023-01-30 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis of a Two-Tile Reconfigurable Intelligent Surface Assisted $2\times 2$ MIMO System
我们考虑一个两瓦可重构智能表面（RIS）辅助无线网络与两个天线的发送器和接收器在瑞利衰落。我们表明，平均接收的信噪比（SNR）的最佳传输和组合向量的左，右奇异空间的RIS接收机和发射RIS信道矩阵，分别给出。此外，RIS的两个瓦片处的最佳相位由后一空间的元素的相位确定。为了进一步研究相位补偿的效果，我们统计特征的平均SNR的所有可能的组合的传输和组合方向有关后者的奇异空间推导出新的表达式的中断概率和吞吐量的每一个这些模式。此外，为了比较，我们推导出相应的表达式，在没有RIS。我们的结果表明，由于相位补偿在RIS的$2$ \，dB的近似SNR改善。
2020-10-08 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
Joint Resource Optimization for IRS-Assisted mmWave MIMO under QoS Constraints
本文主要研究了智能反射表面增强毫米波系统中多用户动态资源的非凸联合优化问题，其中所有用户都集中在唯一的簇波束上。首先，将上述非线性问题的目标函数转化为服务质量约束下的二次规划形式。进一步提出了一种动态功率分配的多块交替优化框架，以获得最大和速率，其中采用放松的ADMM算法来求解最佳全数字预编码器，并通过梯度投影获得相应的无源反射矩阵。仿真结果表明，在高信干噪比下，波束优化应得到重视，但在硬件尺寸达到极限的情况下，联合动态资源分配仍能进一步提高系统性能。
2020-11-17 cs.IT eess.SP math.IT
Downlink Beamforming with Pinching-Antenna Assisted MIMO Systems
本研究探讨了多用户MIMO下行传输中采用夹持天线系统（PAS）的混合波束成形问题，通过联合优化数字预编码器和夹持元件激活位置以最大化加权和速率，并开发了一种基于分数规划的低复杂度迭代算法，显著提升了系统吞吐量。
2025-02-03 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation Method and Phase Shift Design for Reconfigurable Intelligent Surface Assisted MIMO Networks
在本文中，我们研究了一个大的智能表面（LIS）辅助多输入多输出（MIMO）通信系统的信道估计。由于通信设备和LIS终端的紧密接近，期望的信道可以被建模为病态的视线信道。为了高质量地估计这些信道矩阵，我们提出了一种两阶段信道估计方法。特别是，我们采用传统的时分双工MIMO信道估计技术在第一阶段估计终端之间的直接MIMO信道。在第二阶段，我们建议使用最近开发的双线性自适应矢量近似消息传递（BAdVAMP）算法估计病态LIS信道。BAdVAMP方法已被证明是准确和鲁棒的压缩感知中的病态字典学习问题。我们还提出了一个相移设计的LIS使用的估计通道。具体来说，我们制定了一个优化问题，最大限度地提高总信道增益在用户。推导了LIS中各无源元件相移的封闭表达式。数值结果表明，提出的BAdVAMP基于LIS信道估计性能优于其对应的方案双线性广义AMP（BiGAMP），特别是当信道矩阵是病态的。
2020-06-01 cs.IT eess.SP math.IT
Active and Passive Beamforming Designs for SER Minimization in RIS-Assisted MIMO Systems
本研究针对RIS辅助MIMO系统，推导了下行SER解析表达式，提出结合局部搜索的差分进化算法优化有源无源波束成形以最小化平均SER，仿真验证其性能优于基准方案。
2024-10-08 cs.IT eess.SP math.IT
Transformer-assisted Parametric CSI Feedback for mmWave Massive MIMO Systems
针对毫米波大规模MIMO系统CSI反馈开销大的问题，提出结合深度学习的参数化CSI反馈方法，将信道压缩为少量几何参数以降低开销，通过深度学习提取参数与重建信道抑制量化误差，在NMSE和BER上优于传统方法。
2024-10-09 cs.IT eess.SP math.IT
MIMO Detection for Reconfigurable Intelligent Surface-Assisted Millimeter Wave Systems
毫米波（mmWave）频带或诸如THz的高频具有大的未开发频带。然而，由于严重的衰减，毫米波频带上的无线信道通常仅具有一个或两个路径。信道特性限制了其在多输入多输出（MIMO）系统中的发展，MIMO系统可以通过提高频谱效率来提高吞吐量。可重构智能表面（RIS）的发展为毫米波通信提供了新的机遇。在这项研究中，我们提出了一个毫米波系统，它使用低精度模数转换器（ADC），与几个RIS阵列的帮助。此外，每个RIS阵列具有许多具有离散相移的反射器。通过采用线性空间处理，这些阵列形成具有增加的空间分集和功率增益的合成信道，其可以支持MIMO传输。根据合成信道的特点，设计了一种MIMO检测器. RIS阵列可以提供空间分集以支持MIMO传输，然而，RIS阵列的不同数量、天线配置和部署影响比特出错率（BER）性能。我们提出了状态演化（SE）方程来评估在不同情况下的建议MIMO检测器的BER。利用SE方程对室内系统的误码率性能进行了深入的研究。我们揭示了许多关于RIS效应的见解，并讨论了适当的系统设置。此外，我们的研究结果表明，低成本的硬件，如3位ADC的接收端和2位均匀离散相移的RIS阵列，只有适度退化的系统性能。
2020-04-13 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted Survivable Fronthaul Design in Cell-Free Massive MIMO System
本文研究RIS在无小区大规模MIMO系统中提升前传可生存性，通过LOS增强和资源共享两种机制，提出WMMSE与黎曼梯度下降结合的优化方案，使冗余容量减少65.6%并达到99%可生存性。
2025-05-25 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation in RIS-Assisted MIMO Systems Operating Under Imperfections
可重构智能表面具有塑造无线环境的能力，是未来无线网络的潜在技术组成部分。然而，在扩展覆盖和增强容量方面有前途的MIMO系统严重依赖于信道状态信息的准确性。然而，传统的信道估计方案不适用于RI辅助的MIMO网络，因为无源RI通常缺乏信道估计算法所假设的信号处理能力。当由于RIS暴露于不同的环境效应或由来自电路的硬件限制引起的物理缺陷或电子损伤影响RIS时，这变得最成问题。虽然这些现实世界的影响通常被忽略在文献中，在本文中，我们提出了有效的信道估计方案的RIS辅助MIMO系统考虑到不同的缺陷。具体来说，我们提出了两套基于张量的算法，基于并行因子分析分解方案。首先，通过假设一个长期的模型，其中的RIS缺陷，建模为未知的相移，是静态的信道相干时间内，我们制定了一个迭代交替最小二乘（ALS）为基础的算法的联合估计的通信信道和未知的相位偏差。接下来，我们开发的短期缺陷模型，它允许幅度和相位RIS缺陷是非静态的通道相干时间。本文提出了两种基于ALS和基于高阶奇异值分解的迭代算法，用于信道和未知损伤的联合估计。此外，我们分析了所提出的算法的可识别性和计算复杂性，并研究了各种缺陷对信道估计质量的影响。
2022-07-06 cs.IT eess.SP math.IT
Memory-assisted Statistically-ranked RF Beam Training Algorithm for Sparse MIMO
针对稀疏多输入多输出（MIMO）信道，提出了一种在发射端和接收端使用酉射频波束赋形码本的射频波束训练算法。该算法利用来自过去波束数据的统计知识，以加速束搜索，并具有最小的训练开销。基于波束提供通信链路的概率，按照波束等级的顺序对波束进行测试。对于低波束熵场景，分级束搜索在减少通信链路的每个Tx-Rx波束对标识的波束测试的平均数量方面表现出色。对于高波束熵的情况，还提出了一种混合算法，该算法包括存储器辅助的连续排列（MarS）束搜索和多级（ML）束搜索。训练开销的节省随着波束熵的减小和MIMO信道维度的增加而增加。
2019-06-18 cs.IT cs.SY eess.SP
STAR-RIS-Assisted Cell-Free Massive MIMO with Multi-antenna Users and Hardware Impairments Over Correlated Rayleigh Fading Channels
本文建模含硬件损伤的多天线STAR-RIS辅助无蜂窝大规模MIMO，分析两种上行处理架构并推导SE表达式，证明增加天线、AP和RIS单元可缓解损伤，且Level 2始终优于Level 1。
2025-03-17 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming and Antenna Position Optimization for Fluid Antenna-Assisted MU-MIMO Networks
针对流体天线辅助MU-MIMO网络，提出联合优化波束成形与天线位置以最大化加权和速率的方法，采用块坐标上升和并行MM算法，并实现去中心化以降低计算复杂度，显著提升性能。
2025-09-25 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted MIMO CV-QKD at THz Frequencies: Channel Estimation and SKR Analysis
本文研究THz频率下RIS辅助的MIMO CV-QKD系统，提出SKR闭式表达式，通过数值评估系统参数影响，发现RIS提升大距离SKR且外差检测在低功率下更优。
2024-12-25 cs.IT eess.SP math.IT
Achievable Rate Analysis and Optimization of Double-RIS Assisted Spatially Correlated MIMO with Statistical CSI
本文研究双RIS辅助空间相关MIMO系统，利用复制方法推导遍历速率闭式解，提出基于统计CSI的低开销优化方案及共相位设计，在恶劣环境下实现了高性能与高可靠性。
2024-03-12 cs.IT eess.SP math.IT
Achievable Rate Analysis of Intelligent Omni-Surface Assisted NOMA Holographic MIMO Systems
本文研究IOS辅助全息MIMO系统中的NOMA方案，在考虑硬件损伤条件下推导遍历速率下界，并证明其速率优于正交多址方案且高信噪比下会饱和。
2024-05-02 cs.IT eess.SP math.IT
WMMSE-Based Rate Maximization for RIS-Assisted MU-MIMO Systems
本文针对RIS辅助的MU-MIMO系统，基于WMMSE准则提出速率最大化方法，通过张量模型和闭式梯度优化RIS相移，仿真验证其性能优于其他基准。
2024-03-19 cs.IT eess.SP math.IT
Efficient Alternating Optimization for Hybrid Digital-Wave Beamforming in SIM-Assisted Cell-Free Massive MIMO
Hanyang University（汉阳大学）；Northeastern University London（伦敦东北大学）；King’s College London（伦敦国王学院）；CNRS and CentraleSupélec, Institute of Electronics and Digital Technologies (IETR)（法国国家科学研究中心与中央理工-苏裴蕾斯，电子与数字技术研究所）
针对SIM辅助无小区大规模MIMO系统，提出一种高效交替优化算法，大幅降低混合数字-波波束成形优化的计算复杂度，同时保持和速率性能接近现有算法。
2026-08-25 cs.IT eess.SP math.IT
RIS-Assisted Code-Domain MIMO-NOMA
我们认为上行链路码域非正交多址接入（NOMA）与大规模多输入多输出（MIMO）和可重构智能表面（RISs）的组合。我们假设一个设置，其中的基站（BS）能够形成波束的视线条件下的RIS，每个RIS覆盖一个集群的用户。为了支持集群内的多用户传输，利用经由扩频的码域NOMA。我们调查的RIS相移的优化，使大量的用户支持。事实证明，这是一个耦合优化问题，它取决于干扰消除下的检测阶数和BS处应用的滤波。我们建议解耦这些变量使用和率优化相移作为初始解，使我们能够获得这些变量的解耦估计。然后，为了确定最终的相移，该问题被放松到一个半定规划，可以有效地解决通过凸优化算法。仿真结果表明，我们的方法在提高用户的可检测性的有效性。
2021-05-26 cs.IT eess.SP math.IT
NOMA-based Improper Signaling for MIMO STAR-RIS-assisted Broadcast Channels with Hardware Impairments
本文提出结合IGS、NOMA和STAR-RIS的方案，以补偿收发机I/Q失衡并提升MIMO广播信道频谱效率，证明该方法能显著提高用户最低速率并改善系统性能。
2023-08-04 cs.IT eess.SP math.IT
A Wideband MIMO Channel Model for Aerial Intelligent Reflecting Surface-Assisted Wireless Communications
本文提出一种考虑AIRS旋转与运动的三维宽带MIMO信道模型，推导CIR、相关函数和容量，并设计联合相移方案，仿真验证其能提升信道统计特性和系统容量。
2023-09-05 cs.IT eess.SP math.IT
Performance Analysis and Optimization for RIS-Assisted Multi-User Massive MIMO Systems with Imperfect Hardware
研究了一种硬件不完善的可重构智能表面（RIS）辅助多用户上行大规模多输入多输出（MIMO）系统。在RIS中，本文考虑了相位噪声，而在基站中，本文考虑了射频损伤和低分辨率模数转换器。本文推导了莱斯衰落信道下各态历经可达速率的封闭形式的近似表达式。对于无限数量的天线和无限数量的反射元件的情况下，渐近数据率推导出提供新的设计见解。推导出的功率缩放定律表明，在保证所需系统性能的同时，当M变为无穷大时，用户的发射功率最多可以按1/M的因子缩小，或者当M和N变为无穷大时，用户的发射功率最多可以按1/（MN）的因子缩小，其中M是天线的数目，N是反射单元的数目。在此基础上，提出了一种基于遗传算法的优化算法，以系统和速率最大化为目标求解相移优化问题。此外，考虑了离散相移的优化问题。最后，数值结果验证了分析结果的正确性。
2022-08-17 cs.IT eess.SP math.IT
Active Reconfigurable Intelligent Surface Assisted MIMO: Electromagnetic-Compliant Modeling with Mutual Coupling
本文针对有源RIS辅助MIMO系统，提出考虑互耦的电磁兼容模型，并设计联合优化方案，验证了互耦效应在优化中的关键作用。
2025-04-14 cs.IT eess.SP math.IT
Channel Estimation for BIOS-Assisted Multi-User MIMO Systems: A Heterogeneous Two-timescale Strategy
双层智能全向表面（BIOS）由于其在反射面和折射面都具有独立波束形成的能力，近年来受到越来越多的关注。然而，其特定的双层结构使得信道估计问题比传统的智能反射表面（IRS）或智能全向表面（IOS）更具挑战性。本文研究了BIOS辅助的多用户多输入多输出系统中的信道估计问题。我们发现，与IRS或IOS相比，其中所有用户设备（UE）的级联信道的形式是相同的，在BIOS中，反射侧上的UE的级联信道的形式不同于折射侧上的UE的级联信道的形式，这被称为异构信道特性。通过利用它与两个时间尺度和稀疏性的信道和应用流形优化方法，我们提出了一个有效的信道估计方案，以减少训练开销的BIOS辅助系统。此外，我们研究了基站数字波束形成和BIOS无源模拟波束形成的联合优化。仿真结果表明，所提出的估计方案可以在具有竞争力的估计质量的情况下显着减少训练开销，从而保持了BIOS相对于信道状态信息不完善的IRS和IOS的性能优势。
2023-02-16 cs.IT eess.SP math.IT
Holographic MIMO-assisted Multiuser Transmission with Electromagnetic Exposure Constraints
National Mobile Communications Research Laboratory, Southeast University（东南大学移动通信国家重点实验室）；Purple Mountain Laboratories（紫金山实验室）；GIC & 6GIC, Institute for Communication Systems (ICS), University of Surrey（萨里大学通信系统研究所5GIC与6GIC）
针对大规模阵列系统中用户端电磁暴露问题，建立多用户上行链路HMIMO模型及SAR模型，通过改进的迭代注水算法解决频谱效率最大化问题，仿真表明该算法能在满足SAR约束时有效提升系统SE。
2026-07-14 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal Error Analysis of Channel Estimation for IRS-assisted MIMO Systems
本文研究了IRS辅助MIMO系统中通道估计的最优误差分析，通过理论保证和实验验证，揭示了恢复误差与时间槽数量及通道矩阵未知条目数之间的关系。
2025-12-19 cs.IT eess.SP math.IT
