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基于 DCSK 的自持式 RIS 辅助非协同 SWIPT 波形设计

信号处理 2025-03-25 v2

摘要

本文研究了在混沌信号基于自持式可重构智能天urface (RIS) 辅助的同时 wireless 信息和功率传输 (SWIPT) 系统中传输波形设计的问题。具体而言,我们提出了一个基于 differential chaos shift keying (DCSK) 的 RIS 辅助点对点设置,其中 RIS 分为两个非重叠的子表面。第一个子表面的元素执行能量收集 (EH),为第二个在信息传输 (IT) 模式下运行的子表面提供所需功率。在该框架下,考虑了广义频率选择性 Nakagami-m 衰落场景以及 EH 过程的非线性,我们推导了接收方比特错误率 (BER) 和 RIS 上收集功率的闭式解析表达式。我们的分析表明,这两个绩效指标取决于无线信道参数、传输波形设计以及 RIS 反射元素在 IT 与 EH 模式之间切换的数量,这取决于应用要求。此外,我们表明在 IT 模式中拥有更多反射元素并不总是有益的,并且对于给定可接受的 BER,我们推导了必须以 EH 模式运行的 RIS 元素的下限。此外,对于固定的 RIS 配置,我们研究了在可实现的 BER 和 RIS 上收集的功率之间的权衡, accordingly,我们提出了适当的传输波形设计。最后,our 数值结果说明了在所考虑的框架中,基于 DCSK 的智能波形设计的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.13103,
  title  = {DCSK-based Waveform Design for Self-sustainable RIS-aided Noncoherent SWIPT},
  author = {Priyadarshi Mukherjee and Constantinos Psomas and Ioannis Krikidis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.13103},
  year   = {2025}
}

备注

To appear in IEEE Transactions on Communications