面向 MIMO 可见光通信的智能反射面：反射面配置与收发机信号处理的联合设计
信息论
2022-06-30 v1 信号处理
math.IT
摘要
凭借重构无线电磁环境的能力，智能反射面（IRS）是设计未来无线通信系统的新范式。本文考虑将光学 IRS 用于改善多输入多输出（MIMO）设置下可见光通信（VLC）的性能。具体而言，我们关注室内 MIMO VLC 系统的下行通信，旨在最小化接收端解调信号的均方误差（MSE）。为此，首先在点光源假设下推导了 IRS 辅助 VLC 的 MIMO 信道增益，并基于此在发射功率约束下建立 MSE 最小化问题。接着，我们提出一种交替优化算法，将原问题分解为三个子问题，迭代优化 IRS 配置、预编码矩阵与检测矩阵以最小化 MSE。此外，给出了所提算法在高、低信噪比（SNR）区间性能的理论分析，揭示在这类特殊情况下联合优化过程可简化，并讨论了算法的收敛性与计算复杂度。最后，数值结果表明，与无 IRS 的对照方案相比，IRS 辅助方案显著降低了 MSE，且所提算法优于其他基线方案。
引用
@article{arxiv.2206.14465,
title = {Intelligent Reflecting Surface for MIMO VLC: Joint Design of Surface Configuration and Transceiver Signal Processing},
author = {Shiyuan Sun and Fang Yang and Jian Song and Rui Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.14465},
year = {2022}
}