检索结果-内蒙古大学图书馆

数据采集与处理 2024年第1期39卷 140-153页

作者：朱小双傅友华南京邮电大学电子与光学工程学院南京210023 南京邮电大学柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室南京210023

提出同时将透射和反射可重构智能表面(Simultaneously transmitting and reflecting reconfigurable intelligent surfaces,STAR-RIS)与通信感知一体化(Integrated sensing and communication,ISAC)系统结合,以实现全空间的通信与感知。同时在STAR-RIS上应用一种低成本的传感器实现了在STAR-RIS上进行目标感知,解决了雷达感知的严重路径损耗问题。基于此,本文研究了STAR-RIS辅助位于STAR-RIS两侧的多用户多输入单输出(Multi-usermulti-input single-output,MU-MISO)以及一个位于STAR-RIS透射侧的目标的ISAC系统,旨在联合优化STAR-RIS的被动波束成形矩阵和ISAC基站处的主动波束成形矩阵,以最大化用户的通信和速率,同时满足目标感知的最低信噪比要求。为了解决优化过程中的非凸问题,提出了一种基于分式规划的块坐标上升算法,将优化变量分为几个块变量交替优化。在迭代优化后续波束成形问题上,应用了连续凸逼近和半正定松弛算法。与传统的可重构智能表面相比,仿真结果验证了在ISAC系统中部署STAR-RIS的优点。同时将所提的基于分式规划的算法与基于加权最小均方误差的算法进行了对比并验证了所提算法在提高通信和速率上的优势和有效性。

关键词：通信感知一体化同时透射和反射可重构智能表面波束成形分式规划块坐标上升

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

STAR-RIS辅助ISAC系统波束赋形优化方法

引用

小型微型计算机系统 2024年第9期45卷 2244-2252页

作者：朱小双傅友华南京邮电大学电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院南京210023 南京邮电大学射频集成与微组装技术国家地方联合工程实验室南京210023

本文提出了将通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication,ISAC)系统与同时透射和反射可重构智能表面(Simultaneously Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surfaces,STAR-RIS)相结合的系统模型,解决了传统可重构智能表面RIS不能实现全空间通信与感知的问题;同时考虑在STAR-RIS上安装低成本的专用传感器以实现ISAC系统在STAR-RIS上执行目标感知的一种新颖有源架构,解决了雷达感知的严重路径损耗问题.本文旨在联合优化ISAC基站处的波束赋形和STAR-RIS的无源波束赋形,以最大化通信用户的加权和速率(Weighted Sum Rate,WSR),同时保证感知性能的最低信噪比(signal-to-noise ratio,SNR).为了解决该复杂非凸优化问题,交替优化基站波束赋形及STAR-RIS无源波束赋形.针对所提的满足雷达感知SNR最低要求下最大化WSR问题,基站处波束赋形的优化子问题等价为加权最小均方误差(Weighted Minimum Mean Square Error,WMMSE)问题,STAR-RIS处无源波束赋形优化子问题等价为分式规划(Fractional Programming,FP)问题.进一步,分别将优化的非凸子问题转化为二次约束二次规划(Quadratic Constraint Quadratic Programming,QCQP),并使用半正定松弛(Semidefinite Relaxation,SDR)技术将它们分别转化为凸的半正定规划(Semidefinite Programming,SDP)子问题进行迭代求解.仿真结果验证了所采用新型STAR-RIS辅助ISAC方案的优点和所提算法在提高WSR性能上的有效性.

关键词：通信感知一体化同时透射和反射可重构智能表面波束赋形加权最小均方误差分式规划

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

STAR-RIS辅助NOMA上行通信最优传输策略研究

STAR-RIS辅助NOMA上行通信最优传输策略研究

引用

作者：徐龙珠安徽师范大学

学位级别：硕士

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)由于其能够响应实时控制、提升传输可靠性等优点备受关注,被认为是未来移动通信的关键技术之一。进一步,同时透射和反射可重构智能表面(Simultaneous Transmitting and Reflecti... 详细信息

可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)由于其能够响应实时控制、提升传输可靠性等优点备受关注,被认为是未来移动通信的关键技术之一。进一步,同时透射和反射可重构智能表面(Simultaneous Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface,STAR-RIS)在RIS基础上显著扩展覆盖范围,提高频谱效率以及增强通信可靠性,具有更高的信息传输性能增益。与此同时,非正交多址接入(Non-Orthgonal Multiple Access,NOMA)因其能够利用相同的时频资源服务多个用户,有效缓解迅速增长的智能终端数量和频谱资源短缺的矛盾。基于此,STAR-RIS和NOMA技术的结合不仅可以有效调节和提升用户信道质量,还可以利用更多的自由度合理分配无线资源提高系统传输性能。本文主要工作如下: 首先,本文分析STAR-RIS辅助多用户NOMA上行无线传输系统。考虑不同用户的差异化服务质量和能量约束条件,以最大化强用户传输速率为目标,构建用户发射功率系数、基站端接收波束成形向量以及STAR-RIS反射和透射系数矩阵联合优化问题。本文第一次提出了一种简洁高效的优化求解方法,具体为:用户的功率分配优化系数和基站的接收波束成形向量以闭合表达式得出,对STAR-RIS的透射和反射系数则可以通过一维搜索方法并以半闭形式得到其最优解。通过仿真验证和结果分析可以得出:(1)相比于传统的半定松弛(Semidefinite Relaxation,SDR)方法和交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM),本文所提的优化算法具有较高处理效率和较低时间复杂度,且本文提出的优化算法复杂度优势随着STAR-RIS元件数目的增加而更加明显。(2)相比于传统的正交多址(Orthogonal Multiple Access,OMA)辅助的STAR-RIS传输策略以及基于随机相移的STAR-RISNOMA策略,本文所提算法能够取得最好的系统性能优势,即能够取得最大的强用户传输速率,主要是因为本文所提算法综合了NOMA与STAR-RIS的优势;(3)相对于STAR-RIS辅助上行NOMA通信系统,本文所提出的STAR-RIS-NOMA方案优越性能随着两用户信道条件差异越大而显著增强,这主要是由于NOMA策略相对于OMA策略能够为系统用户提供更好的鲁棒性和公平性。进一步,在上述工作的基础上,研究有源STAR-RIS结合NOMA辅助上行安全传输系统。以最大化系统的总安全速率为目标,构建基于用户发射功率系数、基站接收波束成形向量、有源STAR-RIS端系数矩阵和不同的用户服务质量需求的优化方程。为了有效求解所构建的非凸优化方程,利用算术-几何(Arithmetic-geometric Mean,AGM)不等式求解基站端接收波束成形向量;通过一阶泰勒展开近似求解STAR-RIS端放大系数以及反射和透射系数矩阵;最后利用SDR方法和CVX工具箱得到最优解。通过仿真验证和结果分析可以得出:(1)有源STAR-RIS-NOMA策略相对于无源STAR-RIS-NOMA策略可以有效改善“乘性衰落”效应,有效提升系统安全性能。(2)相比于带有随机相移的有源STAR-RIS-NOMA和无源STAR-RIS-NOMA传输方案,本文提出的有源STAR-RIS辅助NOMA策略具有最好的传输性能,能够获得最大的系统总安全速率,且本文所提方案的性能优越性随着发射功率的增加而大大提高。最后,针对本文的工作进行总结,并提出未来研究方向。

关键词：同时透射和反射可重构智能表面非正交多址接入有源物理层安全闭合表达式系统总安全速率

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

空间相关信道下STAR-RIS辅助NOMA通信系统性能研究

空间相关信道下STAR-RIS辅助NOMA通信系统性能研究

引用

作者：张晓宇太原科技大学

学位级别：硕士

随着数字化转型的加速,第五代(The Fifth Generation,5G)移动通信技术已经开始在全球范围内部署。与此同时,6G的研究正在积极展开,预计将在5G的基础上带来更高的数据传输速率和更绿色的应用场景。传统的无线通信技术面临诸多挑战,如信... 详细信息

随着数字化转型的加速,第五代(The Fifth Generation,5G)移动通信技术已经开始在全球范围内部署。与此同时,6G的研究正在积极展开,预计将在5G的基础上带来更高的数据传输速率和更绿色的应用场景。传统的无线通信技术面临诸多挑战,如信号覆盖不足、能耗高等。为解决这些问题,基于可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface,RIS)的新兴通信技术被提出。而传统的RIS仅能反射入射信号,这限制了RIS在某些场景中的应用。作为RIS的一种进阶形式,能够同时透射和反射的可重构智能表面(Simultaneous Transmitting and Reflecting Reconfigurable Intelligent Surface,STAR-RIS)可以更灵活地控制信号的传播、同时服务于多个方向的用户,更适合多样化的通信环境。同时,非正交多址接入(Non-Orthogonal Multiple Access,NOMA)技术也是新一代无线通信系统关键技术之一。通过在功率域上进行多用户复用,实现了同一时间频率资源上的多用户通信,从而提高了无线通信系统的频谱效率和用户容量。将STAR-RIS与NOMA技术结合可以在提高频谱效率、系统容量、用户公平性和可靠性的同时,降低能耗,为未来的无线通信网络提供了一种更高效的解决方案。由于STAR-RIS元件的位置紧密排列和矩形几何结构,以及收发机存在硬件损伤等不利因素,我们研究了一个更符合实际场景的系统模型。本文的主要工作如下: (1)研究了STAR-RIS辅助NOMA通信系统在空间相关信道下的性能,同时考虑了收发机硬件损伤对系统性能的影响。STAR-RIS采用模式切换协议。分析了系统的中断概率和遍历速率。首先,建立了空间相关信道模型,并给出了反射用户和透射用户的信干噪比表达式。然后,利用矩匹配方法将复合信道增益的分布近似为伽马分布。最后,在STAR-RIS采用相等相移和随机相移情况下,分别推导了两个用户中断概率的闭式解和遍历速率上界的表达式。蒙特卡洛仿真结果验证了理论分析的准确性,并讨论了空间相关性、非相干相移设计和收发机硬件损伤等对系统性能的影响。 (2)在前一工作的基础上,研究了STAR-RIS空间相关信道在相干相移配置下的系统性能,同时考虑了收发机硬件损伤的影响。分别推导了反射用户和透射用户的中断概率和遍历速率的闭合表达式。仿真结果验证了理论分析的准确性,并分析了相干相移设计和收发机硬件损伤等对系统性能的影响。

关键词：同时透射和反射可重构智能表面非正交多址接入空间相关收发机硬件损伤中断概率遍历速率

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

STAR-RIS辅助的无源物联网上行和速率最大化研究:SDMA对比NOMA

引用

通信学报 2024年第12期45卷 1-15页

作者：陈沿明吕斌杨震李飞南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

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... 详细信息

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。

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

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

STAR-RIS辅助NOMA系统联合功率分配及波束成形方法研究

引用

软件导刊 2025年第5期 154-162页

作者：邵钰清窦海娥姚继明王磊南京邮电大学通信与信息工程学院国网智能电网研究院有限公司

同时透射和反射可重构智能表面（STAR-RIS）与非正交多址（NOMA）技术均被认为是后5G和6G时代无线通信网络中的关键技术，能够辅助多用户通信。针对STAR-RIS辅助的下行NOMA通信系统的资源分配问题，为处理原始非凸优化问题的复杂性和各... 详细信息

同时透射和反射可重构智能表面（STAR-RIS）与非正交多址（NOMA）技术均被认为是后5G和6G时代无线通信网络中的关键技术，能够辅助多用户通信。针对STAR-RIS辅助的下行NOMA通信系统的资源分配问题，为处理原始非凸优化问题的复杂性和各种优化变量之间的耦合问题，将原问题解耦为3个子问题分别进行求解，即功率分配、主动波束成形和被动波束成形优化问题。通过引入松弛变量和一阶泰勒近似求解最优功率分配，提出一种基于分式规划与逐次凸逼近的交替优化算法求解主动及被动波束成形，旨在最大化系统的加权和速率。仿真实验结果证实了所提算法对系统加权和速率的提升优势，表明该算法能够解决STAR-RIS-NOMA系统中联合功率分配及波束成形优化问题。

关键词：同时透射和反射可重构智能表面非正交多址加权和速率功率分配波束成形

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：