基于相关性的 RIS 设计：降低功耗并简化控制电路
系统与控制
2025-07-01 v1 硬件体系结构
系统与控制
信号处理
摘要
为简化无线通信中基于可重构智能表面（RIS）的硬件结构和能源消耗，本文提出一种新型 RIS 设计，基于表面元素相位值之间的相关性。首先进行相关性分析，考虑目标设备在覆盖区域内的方位角（范围为 到 ）。针对不同部署情况展示相关性，为新型结构——称为 Connected-RIS 的基础。在该设计中，相关元素被设计为共享相同的控制信号。随后分析该设计在控制信号、功耗和通信系统性能方面的基本性能，与两种完全受控 RIS 结构进行比较：一种尺寸相同，另一种仅使用满足公平覆盖标准所需的最小元素数。相关性基于的 RIS 设计实现三维被动波束成形，显著减少所需负载阻抗数和控制信号，从而降低硬件成本并简化控制电路。同时相较于基线方案实现显著功耗节省，同时保持公平覆盖的足够增益。例如，数值仿真表明，所提出的设计在完全受控 RIS 操作下，功耗降低约 86-92\%，控制信号降低 83-98\%。
引用
@article{arxiv.2506.22702,
title = {A Correlation-Based Design of RIS for Reduced Power Consumption and Simplified Control Circuitry},
author = {Zina Mohamed and Ammar B. Kouki and Sonia Aïssa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.22702},
year = {2025}
}