基于智能反射面共生无线电系统的新型无线通信范式

本文研究一种新颖的基于智能反射面（IRS）的共生无线电（SR）系统架构，该架构由发射机、IRS 和信息接收机（IR）组成。主发射机与 IR 通信，同时辅助 IRS 将信息转发给 IR。基于 IRS 的符号周期，我们区分两种场景，即共栖 SR（CSR）和寄生 SR（PSR），其中在 IR 处采用两种不同的技术来解码 IRS 信号。我们在满足最小主速率要求的约束下，通过联合优化基站处的主动波束成形器和 IRS 处的相移，为两种场景建立误码率（BER）最小化问题。具体而言，对于 CSR 场景，提出一种基于惩罚的算法以获得高质量解，其中主动波束成形器和 IRS 相移的半闭式解分别基于拉格朗日对偶性和 Majorization-Minimization 方法导出。对于 PSR 场景，我们应用基于二分搜索的方法、连续凸近似和凸差规划来开发计算高效的算法，其收敛到局部最优解。仿真结果证明了所提算法的有效性，并表明所提 SR 技术能够实现比基准方案更低的 BER。