RIS辅助AF中继网络的波束成形设计
信息论
2023-03-01 v1 信号处理
math.IT
摘要
由于可重构智能表面(RIS)被视为用于提升速率性能的无源反射器,本文提出了一种RIS辅助的放大转发(AF)中继网络。通过联合优化AF中继处的波束成形矩阵和RIS处的相移矩阵,提出了两种方案以解决最大化信噪比(SNR)问题。首先,为实现高速率,提出了一种基于Charnes-Cooper变换和半定规划(CCT-SDP)的高性能交替优化(AO)方法,其中优化问题被分解为三个由CCT-SDP求解的子问题,并可通过高斯随机化恢复秩一解。然而CCT-SDP方法中的优化变量为矩阵,导致复杂度极高。为降低复杂度,提出了一种基于Dinkelbach变换和逐次凸近似(DT-SCA)的低复杂度AO方案,其中矩阵变量被转换为向量变量,三个解耦的子问题由DT-SCA求解。仿真结果验证了与两个基准(即具有随机相位的RIS辅助AF中继网络和无RIS的AF中继网络)相比,所提出的CCT-SDP和DT-SCP方案能获得更好的速率性能。此外,结果表明低复杂度DT-SCA方法的速率接近CCT-SDP方法的速率。
引用
@article{arxiv.2302.14257,
title = {Beamforming Design for RIS-Aided AF Relay Networks},
author = {Xuehui Wang and Feng Shu and Riqing Chen and Peng Zhang and Qi Zhang and Guiyang Xia and Weiping shi and Jiangzhou Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14257},
year = {2023}
}