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智能反射面辅助 MIMO 系统的无源波束成形设计

信号处理 2021-06-03 v1

摘要

智能反射面(IRS)是一种无源器件,能够调节其反射信号的相移,因此适用于无源波束成形。本文将其与接入点(AP)处使用的多输入多输出(MIMO)系统的有源波束成形动作联合设计,以提升波束成形增益,其中 AP 与用户均配备多根天线。首先,我们解耦优化问题,并针对给定的 IRS 配置设计有源波束成形。随后,我们将基于 IRS 的无源波束成形设计优化问题转化为可处理的非凸二次约束二次规划(QCQP)问题。为求解该转化后的问题,我们给出了基于广泛使用的半定松弛(SDR)技术的近似解,并提出了一种低复杂度迭代解。我们进一步证明该迭代解可收敛至局部最优值。最后,考虑 IRS 处离散相移的实际场景,基于上述两种解给出了 IRS 单元的量化设计。仿真结果表明,所提方案相较于相关基准具有优越性。

关键词

引用

@article{arxiv.2106.00890,
  title  = {Passive Beamforming Design for Intelligent Reflecting Surface Assisted MIMO Systems},
  author = {Chenghao Feng and Wenqian Shen and Xinyu Gao and Jianping An},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2106.00890},
  year   = {2021}
}

备注

12 pages, 7 figures