互易超对角可重构智能表面：基于分数规划和流形优化的分布式散射矩阵设计与MIMO波束赋形
信号处理
2026-05-18 v1
摘要
我们考虑超对角可重构智能表面辅助的多用户无蜂窝大规模多输入多输出系统的优化，其中通过开发一种高效的基站波束赋形方案来补充散射矩阵优化所实现的传播环境设计，该方案能有效利用后者“工程化”的信道。具体来说，我们描述了一种分数规划方法，该方法基于包含由现有散射矩阵设计方法参数化的互易超对角可重构智能表面的等效信道，产生相应优化的多输入多输出波束赋形权重。所提出的方法将发送波束赋形器分解为多个和速率最大化子波束赋形器，每个都满足独立的功率约束，从而可以最优地处理分布式MIMO-BF场景。尽管所提出的SRM-MIMO-BF框架独立于特定的散射矩阵设计，但将BD-RIS辅助系统模型扩展到CF-mMIMO设置需要设计相应的波束赋形矩阵。在此背景下，本文研究了波束赋形在可重构智能表面辅助系统中的影响。仿真结果表明，所提出的设计MIMO-BF权重的方法，与先前开发的互易BD-RIS散射矩阵设计相结合，优于采用现有MIMO-BF技术的现有BD-RIS辅助的最先进方案，表明整体贡献大于各部分之和。
引用
@article{arxiv.2605.16006,
title = {Reciprocal Beyond Diagonal Reconfigurable Intelligent Surface: Distributed Scattering Matrix Design and MIMO Beamforming via Fractional Programming and Manifold Optimization},
author = {Iván Alexander Morales Sandoval and Marko Fidanovski and Hyeon Seok Rou and Giuseppe Thadeu Freitas de Abreu and Emil Björnson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.16006},
year = {2026}
}