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RIS 辅助共生无线电的调制设计与优化

信息论 2024-04-29 v2 信号处理 math.IT

摘要

在可重构智能表面(RIS)辅助的共生无线电(SR)中,RIS 通过将自身信息比特调制到入射的主信号上充当次级发射机,同时辅助主传输,随后采用协作接收机联合解码主信号与次级信号。现有 SR 研究多聚焦于利用 RIS 增强反射链路,却忽视了由主、次级信号相乘关系引起的联合检测模糊性问题。尤其在直射链路被阻断时,若 RIS 采用传统的通断键控与二进制相移键控调制方案,联合检测会因模糊性而遭受严重性能损失。为解决该问题,我们提出一种面向 RIS 辅助 SR 的新型调制方案,将相移矩阵划分为两部分:符号不变分量与符号可变分量,分别用于辅助主传输与承载次级信号。为设计这两部分,我们聚焦于由主、次级信号构成的复合信号检测,据此建立最小化复合信号误码率(BER)的问题,以改善主、次级信号的 BER 性能。通过求解该问题,我们推导出最优符号不变与符号可变分量的闭式解,其与直射链路到反射链路的信道强度比相关。此外,本文分析了理论 BER 性能。最后,仿真结果表明所提调制方案优于传统方案。

关键词

引用

@article{arxiv.2311.01167,
  title  = {Modulation Design and Optimization for RIS-Assisted Symbiotic Radios},
  author = {Hu Zhou and Bowen Cai and Qianqian Zhang and Ruizhe Long and Yiyang Pei and Ying-Chang Liang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2311.01167},
  year   = {2024}
}

备注

16 pages,16 figures