堆叠智能超透明介质的综述：基础、最新进展与挑战
信号处理
2026-03-09 v1 信息论
math.IT
摘要
可重构智能表面 (RIS) 使无线传输可编程控制。除了环境部署外，在天线前端集成超透明介质可直接操控辐射电磁场，从而实现波域信号处理。在此背景下，堆叠智能超透明介质 (SIM) 最近被提出作为一种高级体系结构，其中多个可编程超透明介质层通过波传播相互作用，从而实现比传统单层设计更丰富且更灵活的电磁转换。通过在发射端或接收端前端利用级联波-物质相互作用，SIM 大大扩展了可编程无线系统的设计空间。本综述从电磁处理的角度提供了 SIM 技术的全面概述，涵盖其物理原理、建模框架、硬件实现和新兴体系结构设计。我们审阅了基于级联算子、多端口阻抗公式和网络参数表示的现有建模方法，并讨论了这些方法对可扩展优化和系统设计的含义。本综述进一步检查了通过前端超透明介质处理所实现的关键通信功能，包括通信性能优化、近场和宽带传输、学习驱动的控制、集成感知与通信，以及诸如单元化和非 terrestrial 网络等新兴体系结构。最后，我们确定了与物理建模、可扩展性、硬件-算法协同设计和网络集成相关的开放性研究问题，并勾勾了实现将 SIM 用于未来第六代 (6G) 无线系统的前沿 antenna 前端作为全程可编程电磁处理器的前景方向。
引用
@article{arxiv.2603.05633,
title = {A Survey on Stacked Intelligent Metasurfaces: Fundamentals, Recent Advances, and Challenges},
author = {Chandan Kumar Sheemar and Wali Ullah Khan and Sourabh Solanki and George C. Alexandropoulos and Symeon Chatzinotas},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.05633},
year = {2026}
}