基于无源可重构智能超表面的室内无线信号覆盖增强 被引量：8

1

作者 刘海霞 易浩 +5 位作者 马向进 乐舒瑶 孔旭东 马培 曾宇鑫 李龙 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第12期32-44,共13页

可重构智能超表面(RIS)是一种新型人工电磁材料,可灵活调控电磁波的频率、幅度、相位、极化、传播方向、波形等特性。在无线通信领域,可利用RIS重构无线通信信道,实现无线信号的盲区覆盖,提高通信质量。首先,概述了RIS技术的发展和研究... 可重构智能超表面(RIS)是一种新型人工电磁材料,可灵活调控电磁波的频率、幅度、相位、极化、传播方向、波形等特性。在无线通信领域,可利用RIS重构无线通信信道,实现无线信号的盲区覆盖,提高通信质量。首先,概述了RIS技术的发展和研究现状,分析了RIS的关键技术和应用场景。然后,提出了一种新型无源RIS,通过无源编码和拼接原理实现了RIS口径可重构和波束可重构特性,具有低成本、低功耗、低复杂度的优点。最后,在实际室内环境下进行了基于无源RIS的室内无线信号盲区覆盖增强实验。通过仿真与实测对比,证明了无源可拼接超表面在无线通信补盲场景应用中的有效性。此外,针对5G/6G毫米波通信,设计了双层十字交叉振子无源RIS,应用到室内典型的L形走廊场景,验证了无源RIS对室内无线信号覆盖的增强效果。 展开更多

关键词 无源可重构智能超表面 信道重构 盲区覆盖 无线通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

可重构智能超表面使能的协作无线携能同传-非正交多址接入系统安全传输方案

2

作者 季薇 刘子卿 +3 位作者 李飞 李汀 梁彦 宋云超 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第2期305-314,共10页

可重构智能超表面(RIS)因能提供额外的无源波束增益被视为一项颇具前景的技术。考虑到未来大型物联网中不同用户服务需求的多样性及信息传输的安全性,该文面向协作无线携能同传-非正交多址接入(SWIPT-NOMA)系统,提出一种RIS使能的安全... 可重构智能超表面(RIS)因能提供额外的无源波束增益被视为一项颇具前景的技术。考虑到未来大型物联网中不同用户服务需求的多样性及信息传输的安全性,该文面向协作无线携能同传-非正交多址接入(SWIPT-NOMA)系统,提出一种RIS使能的安全传输方案。通过合理部署RIS的位置,将其同时作用于直接传输阶段和协作传输阶段。在满足非正交多址接入(NOMA)弱用户信息速率需求、NOMA强用户能量收集需求和基站最小发射功率的条件下,通过联合优化基站的有源波束成形、RIS的相移矩阵、强用户的功率分割系数等来最大化强用户的保密速率。为解决所提的多变量耦合的非凸优化问题,该文基于交替迭代优化算法,对基站的有源波束成形、直接传输阶段的RIS无源波束相移矩阵、协作传输阶段的RIS有源波束相移矩阵以及强用户的功率分割系数等进行了多次交替迭代优化,直至算法收敛。仿真结果验证了该文算法的收敛性,且与其它基准方案相比,所提方案可进一步提高强用户的保密速率。 展开更多

关键词 可重构智能超表面 无线携能同传 非正交多址接入 安全传输

在线阅读 下载PDF 职称材料

智能超表面辅助的非正交多址接入车联网通感一体传输与资源分配优化

3

作者 李美玲 朱芸灿 +1 位作者 申陈宁 李兴旺 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第4期1043-1051,共9页

为应对6G密集城市环境下车联网(V2X)通信和传感路径受限问题,该文提出了一种基于可重构智能超表面(RIS)辅助的通感一体化(ISAC)V2X系统框架。针对非视距(NLOS)下的车辆移动性,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,结合ISAC回波信号中的实时信... 为应对6G密集城市环境下车联网(V2X)通信和传感路径受限问题,该文提出了一种基于可重构智能超表面(RIS)辅助的通感一体化(ISAC)V2X系统框架。针对非视距(NLOS)下的车辆移动性,采用扩展卡尔曼滤波(EKF)算法,结合ISAC回波信号中的实时信道状态信息(CSI),实现对移动车辆位置的跟踪与预测。该文提出基于非正交多址接入技术(NOMA)的多车辆间功率分配优化方案,在保证感知精度的同时提升下行链路通信总速率,并引入Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件作为反馈机制,避免陷入局部最优。仿真结果表明,所提系统在通信性能和感知性能方面优于传统的RIS辅助ISAC-V2X系统。 展开更多

关键词 车联网 通信感知一体化 可重构智能超表面 扩展卡尔曼滤波 非正交多址接入技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

可重构智能超表面辅助的非视距人体生命体征感知

4

作者 李新羽 张静远 +4 位作者 蔡子轩 秦世龙 马骞 游检卫 崔铁军 《电子学报》 北大核心 2025年第1期1-13,共13页

本文提出非视距场景下的无接触式人体生命体征感知方法,将可重构智能超表面与人体无线感知技术相结合,利用可重构智能超表面对电磁波的灵活调控能力,实现有障碍物遮挡情况下的人体生命体征监测.本文首先通过视觉辅助机制,利用Yolo-v7深... 本文提出非视距场景下的无接触式人体生命体征感知方法,将可重构智能超表面与人体无线感知技术相结合,利用可重构智能超表面对电磁波的灵活调控能力,实现有障碍物遮挡情况下的人体生命体征监测.本文首先通过视觉辅助机制,利用Yolo-v7深度学习模型,实现人体目标的定位.在此基础上,可重构智能超表面根据人体位置估计结果进行编码优化,进而改变感知信号传播路径,实现非视距场景下的人体感知;同时,本文针对传统变分模态分解算法在人体生命体征感知方面的不足,进一步提出一种基于滤波的变分模态分解算法,实现人体呼吸、心跳速率的精准估计.实验结果表明,视觉辅助模块可以准确定位人体胸腔所在位置,从而使可重构智能超表面能够精准调控电磁波束,使感知信号聚焦于人体.所提出的基于滤波的变分模态分解算法可以实现人体生命体征精准估计,其呼吸和心跳平均估计误差分别为0.6 RPM和5.3 BPM.与此同时,进一步分析与讨论也证明了基于可重构智能超表面的感知方案在非视距场景下进行人体生命体征感知的有效性和准确性. 展开更多

关键词 可重构智能超表面 非视距感知 人体无线感知 生命体征探测 变态模式分解 视觉辅助

在线阅读 下载PDF 职称材料

可重构智能超表面辅助的非地面网络安全传输与轨迹优化

5

作者 徐可馨 隆克平 +1 位作者 陆阳 张海君 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第2期296-304,共9页

由于卫星与地面用户之间的直连受限于覆盖范围和链路质量以及非地面网络存在窃听威胁等问题,该文考虑一个无人机中继的非地面网络安全传输系统,引入可重构智能超表面(RIS),提高合法用户信号质量。同时为了兼顾系统高传输速率和高安全需... 由于卫星与地面用户之间的直连受限于覆盖范围和链路质量以及非地面网络存在窃听威胁等问题,该文考虑一个无人机中继的非地面网络安全传输系统,引入可重构智能超表面(RIS),提高合法用户信号质量。同时为了兼顾系统高传输速率和高安全需求,该文设计卫星到无人机的传输速率与地面合法用户的安全速率的加权和作为系统效用,并以此作为优化目标,进而提出一种基于双层双延迟深度确定性策略梯度(TTD3)的联合卫星与无人机波束成形、RIS相移矩阵以及无人机轨迹优化方法,通过采用双层深度强化学习结构解耦波束成形和轨迹优化两个子问题,实现系统效用最大化。仿真结果验证了所提方法在动态非地面网络环境下的有效性,同时在高安全需求下,通过对比不同算法、不同配置方案以及不同RIS元件数量下的仿真结果,证明了该文所提方法能够提升系统安全传输性能。 展开更多

关键词 可重构智能超表面 非地面网络 深度强化学习 安全传输

在线阅读 下载PDF 职称材料

组连接超对角可重构智能表面辅助的通信系统低功耗传输方法研究

6

作者 王鸿 李培淇 +1 位作者 李鹤一 王培宇 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第7期2073-2079,共7页

可重构智能表面(RIS)被视为未来无线通信中前景广泛的关键技术之一。超对角可重构智能表面(BDRIS)作为RIS的一种新型架构,相移矩阵不限于对角矩阵的结构,为通信系统设计带来了更高的自由度。该文针对组连接BD-RIS辅助的上行通信系统展... 可重构智能表面(RIS)被视为未来无线通信中前景广泛的关键技术之一。超对角可重构智能表面(BDRIS)作为RIS的一种新型架构,相移矩阵不限于对角矩阵的结构,为通信系统设计带来了更高的自由度。该文针对组连接BD-RIS辅助的上行通信系统展开研究,通过联合优化均衡器、用户发射功率和BD-RIS的相移矩阵来降低通信系统的总发射功耗。具体来说,采用最小均方差(MMSE)均衡器使得各个用户接收信干噪比(SINR)最大,接着推导了用户发射功率与相移矩阵之间的表达式,并进一步将相移优化问题转化为无约束的单变量优化问题,最后交替优化均衡器、用户发射功率和BD-RIS相移矩阵使得系统发射功率最小。仿真结果表明,与多种基准方案相比,该文提出的组连接BD-RIS辅助的上行通信系统传输方案能有效降低系统功耗。 展开更多

关键词 超对角可重构智能表面 功率最小化 上行通信 交替优化

在线阅读 下载PDF 职称材料

可重构智能超表面辅助的大规模机器类通信深度学习大规模MIMO信道估计 被引量：2

7

作者 刘婷 王媛 辛元雪 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4002-4008,共7页

大规模机器类通信(mMTC)是第5代移动通信系统的重要应用场景之一,可实现每平方公里近百万级设备的连接。考虑到mMTC传播环境的复杂性,该文引入可重构智能超表面(RIS)进行上行免授权的传输,由此级联形成用户与RIS、RIS与基站(BS)之间的... 大规模机器类通信(mMTC)是第5代移动通信系统的重要应用场景之一,可实现每平方公里近百万级设备的连接。考虑到mMTC传播环境的复杂性,该文引入可重构智能超表面(RIS)进行上行免授权的传输,由此级联形成用户与RIS、RIS与基站(BS)之间的信道链路,从而有效控制无线信号传输的质量。在此基础上,建立Turbo译码消息传递思想下的降噪学习系统,通过大量的训练数据,以学习RIS辅助的级联信道状态信息,并对其进行估计。此外,该文对RIS辅助的mMTC信道估计结果进行了统计分析,以验证所提方案的准确性。数值仿真结果和理论分析结果表明,该文方法优于其他压缩感知类的方法。 展开更多

关键词 大规模机器类通信 免授权接入 可重构智能超表面 深度学习 信道估计

在线阅读 下载PDF 职称材料

面向6G可重构智能超表面使能的近场海洋通信信道建模与信号传播机理研究

8

作者 江浩 石旺旗 +2 位作者 朱秋明 束锋 WANG Jiangzhou 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4383-4390,共8页

可重构智能超表面(RIS)作为6G移动通信中的潜在关键技术之一,具有低成本、低能耗和易于部署等特点。该文提出将RIS技术引入至海洋无线通信场景中,可使无线传输环境从不可控变为可控。然而,现有的信道模型难以充分揭示RIS使能基站-海面... 可重构智能超表面(RIS)作为6G移动通信中的潜在关键技术之一,具有低成本、低能耗和易于部署等特点。该文提出将RIS技术引入至海洋无线通信场景中,可使无线传输环境从不可控变为可控。然而,现有的信道模型难以充分揭示RIS使能基站-海面无人船近场通信信号独特的传输机理,信道特性分析方法与建模理论难以在计算准确性与复杂度之间实现平衡。因此,该文通过对RIS使能近场海洋通信中各子信道进行建模,提出空时频多域信号传播机理分析方法,建立RIS使能基站-无人船近场海洋通信参数化统计信道模型,解决现有RIS信道建模方法难以兼顾精度与效率的技术瓶颈问题,提高RIS使能近场海洋通信系统设计过程中的信道模型匹配效率,为我国6G移动通信产业的快速发展提供技术支撑。 展开更多

关键词 可重构智能超表面 近场通信 信道模型 海洋通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

可重构智能表面辅助的无源波束成形和信号检测

9

作者 王丹 罗一丹 曹磊 《电讯技术》 北大核心 2024年第6期840-847,共8页

针对基于空间调制的可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)联合无源波束成形和信号检测系统中无源波束成形的非凸二次约束二次规划问题,提出了基于连续凸逼近(Successive Convex Approximation, SCA)和优化最小化(Ma... 针对基于空间调制的可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)联合无源波束成形和信号检测系统中无源波束成形的非凸二次约束二次规划问题,提出了基于连续凸逼近(Successive Convex Approximation, SCA)和优化最小化(Majorization-Minimization, MM)的低复杂度算法。针对用户信息的双线性检测问题,提出自适应阻尼因子双线性广义近似消息传递(Bilinear Generalized Approximate Message Passing, BiG-AMP)算法,在保证误码率性能的同时算法具有更快的收敛速度与更低的复杂度。针对仅有0和1组成的可重构智能表面信息检测,提出基于广义近似消息传递(Generalized Approximate Message Passing, GAMP)算法的改进算法,在计算从检查节点到变量节点的消息时算法不使用GAMP算法中近似值,而直接计算信息。仿真结果表明,在降低误码率性能方面改进的GAMP算法比GAMP实现了4 dB的信噪比增益。 展开更多

关键词 可重构智能表面(RIS) 无源波束成形 信号检测 消息传递

在线阅读 下载PDF 职称材料

可重构智能超表面在卫星导航系统中的应用展望 被引量：2

10

作者 张可 李井源 +2 位作者 刘增军 黄新明 倪少杰 《导航定位学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期151-157,共7页

高中低轨复杂大型星座是下一代全球卫星导航系统(GNSS)的发展方向,尤其是低轨卫星的大量部署,对卫星段和地面段的波束扫描天线在成本、重量及功耗等方面提出了更高要求,传统的电扫相控阵天线和机械扫描天线均无法较好地满足需求。近些年... 高中低轨复杂大型星座是下一代全球卫星导航系统(GNSS)的发展方向,尤其是低轨卫星的大量部署,对卫星段和地面段的波束扫描天线在成本、重量及功耗等方面提出了更高要求,传统的电扫相控阵天线和机械扫描天线均无法较好地满足需求。近些年,可重构智能超表面(RIS)因其可低成本、低功耗地控制波束传播方向而被极大关注,并在下一代移动通信中被视为能够提升网络容量和覆盖范围的主要关键技术之一,利用RIS来解决卫星导航系统中的天线问题具有较大的潜力,但同时也面临诸多挑战。基于下一代卫星导航系统的发展需求,本文简要介绍了RIS的基本原理及目前的发展现状,重点分析了RIS在卫星导航系统中的应用前景,并提出了需要解决的核心关键技术。 展开更多

关键词 全球卫星导航系统(GNSS) 可重构智能超表面(RIS) 波束控制 信道测量

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于深度强化学习的可重构智能超表面辅助无人机通信联合波束成形与轨迹优化 被引量：4

11

作者 万诗晴 仲伟志 +4 位作者 何艺 靳昊文 刘响 朱秋明 林志鹏 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期722-731,共10页

针对可重构智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)辅助无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)通信中的相移矩阵和UAV轨迹设计高度耦合所带来的运算复杂度较高的问题,本文面向RIS辅助UAV通信服务多用户场景,提出采用一种基... 针对可重构智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)辅助无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)通信中的相移矩阵和UAV轨迹设计高度耦合所带来的运算复杂度较高的问题,本文面向RIS辅助UAV通信服务多用户场景,提出采用一种基于双深度确定性策略梯度框架的优化方法。该方法利用两个深度确定性策略梯度框架分别解耦UAV轨迹和波束成形两个子问题,并通过在奖励函数中添加与UAV能耗相关的惩罚项,实现系统频谱效率和能源效率的联合优化。数值仿真结果证明,联合优化UAV轨迹和波束成形向量能够有效提升系统性能,恰当的奖励函数设计能够有效指导智能体在动态无线环境中学习到正确的UAV轨迹与波束成形策略。该联合优化方法和基础方法相比实现了至少12%的频谱效率提升和24%的能源效率提升。 展开更多

关键词 无人机(UAV)通信 智能超表面(RIS) 无源波束成形 轨迹优化 深度强化学习(DRL)

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于非理想条件可重构智能超表面辅助无线携能通信-非正交多址接入系统通感性能研究 被引量：7

12

作者 李兴旺 王新莹 +3 位作者 田心记 王心水 秦攀科 陈慧 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2434-2442,共9页

为满足日益增长的高效通信和可靠感知需求,该文提出可重构智能超表面(RIS)辅助无线携能通信(SWIPT)-非正交多址接入(NOMA)系统,该系统同时实现目标感知和信息传输。考虑非完美连续干扰消除(SIC)和信道估计误差(CEE)两种非理想因素,分析... 为满足日益增长的高效通信和可靠感知需求,该文提出可重构智能超表面(RIS)辅助无线携能通信(SWIPT)-非正交多址接入(NOMA)系统,该系统同时实现目标感知和信息传输。考虑非完美连续干扰消除(SIC)和信道估计误差(CEE)两种非理想因素,分析了所提系统的可靠性、有效性以及雷达感知性能,分别推导出系统中断概率(OP)、遍历速率(ER)、检测概率(PoD)以及雷达估计信息速率(REIR)的解析表达式。分析结果表明:非完美SIC和CEE对系统的性能有负面影响;中断概率随基站发射功率的增大而减小,在高信噪比区域趋于定值;遍历速率及雷达估计信息速率随基站发射功率增大而增加,在高信噪比区域稳定于一个上限值;在不同的检测阈值下,检测概率随基站发射功率的增大而增大;联合雷达检测和通信覆盖概率(JRDCCP)分别随中断阈值和检测阈值的升高而降低。 展开更多

关键词 通感一体化 可重构智能超表面 无线携能通信 非正交多址接入

在线阅读 下载PDF 职称材料

加载可重构智能超表面的无人机通信系统设计与验证 被引量：3

13

作者 张馨予 孔祥鲲 +3 位作者 刘子庆 高世奇 王霄鹏 戚楠 《电波科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期741-747,共7页

可重构智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)技术由于其卓越的电磁调控能力,被认为是实现下一代无线通信的可行方案。然而,大多数现有的研究依赖于计算机对现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)进行有... 可重构智能超表面(reconfigurable intelligent surface,RIS)技术由于其卓越的电磁调控能力,被认为是实现下一代无线通信的可行方案。然而,大多数现有的研究依赖于计算机对现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)进行有线数据传输来控制超表面,限制了其移动性和灵活性,因此无线系统的通信覆盖范围受到限制。对此本文搭建了一种机载RIS的无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)系统进行无线通信,解决了可编程数字编码超表面的无线控制问题。利用FPGA的无线传输模块发送编码序列切换PIN二极管的工作状态,改变超表面的反射系数,同时UAV携带RIS和FPGA作为可移动的空中基站飞行,使得RIS可以移动到任意地点,将通信信号反射给目标用户。为了验证该系统的可行性,在实验中以2.74%的误码率和12.83%的丢包率成功发送和接收了图片。研究结果表明,UAV辅助RIS技术在通信领域有着潜在的应用前景。 展开更多

关键词 可重构智能超表面(RIS) 无线通信 现场可编程门阵列(FPGA) 无人机(UAV) 幅度调制

在线阅读 下载PDF 职称材料

混合可重构智能表面和人工噪声辅助的物理层安全通信 被引量：1

14

作者 邓志祥 戴陈庆 张志威 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期3155-3164,共10页

针对可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Reflecting Surface,RIS)辅助的物理层安全通信,该文设计了基于混合有源-无源RIS和人工噪声(Artificial Noise,AN)辅助的安全传输方案。考虑基站和RIS的功率约束以及RIS无源反射元件的... 针对可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Reflecting Surface,RIS)辅助的物理层安全通信,该文设计了基于混合有源-无源RIS和人工噪声(Artificial Noise,AN)辅助的安全传输方案。考虑基站和RIS的功率约束以及RIS无源反射元件的反射系数恒模约束,以最大化系统安全传输速率为目标,构建基站发射波束成形、AN波束向量、RIS反射系数矩阵联合优化问题。使用交替优化(Alternating Optimization,AO)、权值最小均方误差(Weighted Minimum Mean Square Error,WMMSE)和半定松弛(Semi-definite Relaxation,SDR)算法,求解所构建的变量高度耦合的非凸优化问题。仿真结果表明,混合RIS辅助安全传输方案,能够有效提高系统的安全速率,与无源RIS相比,能够有效克服“双衰落”效应导致的安全速率降低,与有源RIS相比,具有更高的能量效率。 展开更多

关键词 可重构智能表面 混合有源-无源RIS 物理层安全 人工噪声 交替优化 半定松弛

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于ZYNQ的通用智能超表面控制系统设计

15

作者 王波 丁逸凡 +2 位作者 王坤 陆远 张青林 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第10期26-32,共7页

现有的智能超表面电控系统,在量化精度、通道切换速率、超大阵列适配、标准产品化等方面无法满足其快速发展的需求。设计并实现了一种基于ZYNQ的通用超表面控制系统,该系统由四套128通道高精度可编程电压输出控制器级联而成,单个控制器... 现有的智能超表面电控系统,在量化精度、通道切换速率、超大阵列适配、标准产品化等方面无法满足其快速发展的需求。设计并实现了一种基于ZYNQ的通用超表面控制系统,该系统由四套128通道高精度可编程电压输出控制器级联而成,单个控制器使用ZYNQ的逻辑部分对8片DAC同时控制,提高切换速率,可实现128通道电压独立输出,所有通道均支持输出电压0~20 V连续可调、输出精度0.05 V、响应速率小于1.5 ms,通过将四套控制器级联实现512路电压输出,根据预设定的电压编码实现智能超表面动态控制。实验结果表明:本控制系统输出电压满足设计指标,具有输出精度高、响应速度快,通道数多,使用灵活方便等优点,满足智能超表面控制的需求。 展开更多

关键词 智能超表面 ZYNQ 多路电压源 控制系统 FPGA ARM

在线阅读 下载PDF 职称材料

可重构智能超表面设计及其无线通信系统应用 被引量：13

16

作者 马向进 韩家奇 +3 位作者 乐舒瑶 田雨岑 陈斯龙 李龙 《无线电通信技术》 2022年第2期258-268,共11页

可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Metasurface,RIS)是一种新的人工电磁超材料,具有灵活调控电磁波的频率、幅度、相位、波形、极化和传播方向等特性。RIS构建起物理空间和信息空间的桥梁,具有灵活调控电磁波的能力和低成... 可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Metasurface,RIS)是一种新的人工电磁超材料,具有灵活调控电磁波的频率、幅度、相位、波形、极化和传播方向等特性。RIS构建起物理空间和信息空间的桥梁,具有灵活调控电磁波的能力和低成本、低能耗、低质量的优点,将为B5G/6G无线通信技术开辟崭新道路。RIS在提升无线通信的信号功率覆盖范围、增强通信质量和评估蜂窝网络性能扮演着至关重要的角色。针对RIS在无线通信系统中应用,围绕解决非视距下的通信盲区覆盖,阐述RIS硬件系统的工作原理与设计方法;从无源的反射器墙面到有源超表面,从可拼接的无源编码RIS反射面到现场可编程超表面,对RIS发展的历程及其通信系统中的应用进行介绍与分析;最后给出了RIS未来发展方向。 展开更多

关键词 可重构智能超表面 通信盲区覆盖 5G/6G无线通信

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于一种新型架构的可重构智能超表面研究

17

作者 张顺利 赵薇 +3 位作者 侯芸芳 司马博羽 张若愚 吴文 《微波学报》 CSCD 北大核心 2023年第S01期301-305,共5页

本文介绍了一种可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)体系结构设计。该结构包括一块贴片天线、一块RIS和一个功率放大器。第一块天线接收的信号通过功率放大器馈入第二块RIS,前者固定指向基站,后者可以对信号相位... 本文介绍了一种可重构智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)体系结构设计。该结构包括一块贴片天线、一块RIS和一个功率放大器。第一块天线接收的信号通过功率放大器馈入第二块RIS,前者固定指向基站,后者可以对信号相位调控。通过引入单个功率放大器,新设计克服了传统RIS的信号路径损耗问题,提高了信号的强度和质量。本文利用理论分析、仿真和信噪比(SNR)比较,验证了新设计相对于传统RIS的优势。相比于传统的无源RIS结构,新设计的优势显而易见。它不仅减弱了路径损耗,还简化了实施过程,降低自干扰,提高了通信系统的性能和可靠性。 展开更多

关键词 可重构智能超表面(RIS) 有源RIS 功率放大器 路径损耗 信噪比(SNR)

在线阅读 下载PDF 职称材料

混合智能反射面辅助的通信感知一体化:高能效波束成形设计 被引量：2

18

作者 褚宏云 杨梦瑶 +3 位作者 黄航 郑凌 潘雪 肖戈 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2462-2469,共8页

能量效率(EE)是5G+/6G无线通信的重要设计指标,而智能反射面(RIS)被普遍认为是改善EE的潜在手段。不同于被动RIS,混合RIS由有源和无源元件组成,对来波移相的同时可放大信号强度,能够有效克服被动RIS引起的“乘性衰落”效应。鉴于此,该... 能量效率(EE)是5G+/6G无线通信的重要设计指标,而智能反射面(RIS)被普遍认为是改善EE的潜在手段。不同于被动RIS,混合RIS由有源和无源元件组成,对来波移相的同时可放大信号强度,能够有效克服被动RIS引起的“乘性衰落”效应。鉴于此,该文提出一种混合RIS辅助通信感知一体化(ISAC)的下行链路传输系统。为探究数据传输速率与能耗之间的内在关联,该文以RIS辅助ISAC网络能量效率最大化为目标,在满足基站(BS)发射功率、波束图增益以及混合RIS功率和幅值约束的条件下,联合优化基站端的波束赋形和混合RIS的相移。为解决该复杂的分数规划问题,提出基于交替优化(AO)的算法来求解。为克服AO算法中引入辅助变量造成算法复杂度高的难题,利用耦合优化变量的关联,提出一种基于级联深度学习网络的求解算法。仿真结果表明,提出的混合RIS辅助ISAC方案在和速率、能效方面皆优于现有方案,且算法收敛速度快。 展开更多

关键词 通信感知一体化 能量效率最大化 混合可重构智能超表面 联合波束赋形 级联深度学习

在线阅读 下载PDF 职称材料

STAR-RIS辅助的无源物联网上行和速率最大化研究:SDMA对比NOMA

19

作者 陈沿明 吕斌 +1 位作者 杨震 李飞 《通信学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期1-15,共15页

为了解决可重构智能表面(RIS)辅助无源物联网存在的半空间限制以及信息传输效率低问题,提出了一种同时透射和反射的RIS(STAR-RIS)辅助传输方案。在无源设备(BD)与访问接入点间部署STAR-RIS,以协助BD向访问接入点传输信息,实现BD的全空... 为了解决可重构智能表面(RIS)辅助无源物联网存在的半空间限制以及信息传输效率低问题,提出了一种同时透射和反射的RIS(STAR-RIS)辅助传输方案。在无源设备(BD)与访问接入点间部署STAR-RIS,以协助BD向访问接入点传输信息,实现BD的全空间分布。此外,在配置多天线的能量站构建波束成形以提高入射信号的强度。为了最大化系统和速率,分别基于空分多址接入(SDMA)和非正交多址接入(NOMA),考虑了BD反射系数、波束成形矢量和STAR-RIS元件系数联合优化问题。为求解SDMA方式下优化问题,提出了一种基于块坐标下降(BCD)框架的迭代算法。针对NOMA方式下优化问题的非凸性,将目标函数转化为易于求解的形式,并提出另一种基于BCD框架的迭代算法。仿真结果表明,在相同多址方式下,所提方案的性能优于参照方案;在相同方案下,NOMA系统的性能优于SDMA系统。 展开更多

关键词 无源物联网 反向散射通信 同时透射和反射可重构智能表面 多址接入 和速率最大化

在线阅读 下载PDF 职称材料

新型可重构分布式天线与反射面:性能分析与原型验证

20

作者 马成志 阳析 +2 位作者 王金涛 郭佳佳 马少丹 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第2期399-406,共8页

可重构分布式天线与反射面(Reconfigurable Distributed Antenna and Reflecting Surface, RDARS)作为一种新型的无线通信架构,可以为无线通信系统带来显著的性能增益。基于智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)可改变... 可重构分布式天线与反射面(Reconfigurable Distributed Antenna and Reflecting Surface, RDARS)作为一种新型的无线通信架构,可以为无线通信系统带来显著的性能增益。基于智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)可改变电磁特性,重构了无线传播环境,为系统引入“反射增益”的设计思想,将此设计理念融入分布式天线系统(Distributed Antenna System, DAS),提出了为DAS的射频远端单元(Remote Radio Unit, RRU)赋予反射功能的新型RDARS架构。利用控制电路,RDARS中的每个单元可灵活切换“反射态”与“连接态”。低功耗的“反射态”单元反射信号为无线网络引入“反射增益”,“连接态”单元发射或接收信号获得“分布式增益”。基站与RDARS的联合设计可适配不同的通信需求,实现性能与功耗之间的平衡并显著提升系统性能。通过理论分析、仿真与原型验证,结果验证了RDARS能显著提升系统性能,在未来6G无线通信系统中具有巨大应用前景。 展开更多

关键词 可重构分布式天线与反射面 智能超表面 分布式天线系统 原型验证

在线阅读 下载PDF 职称材料