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形状自适应可重构全息表面

信号处理 2025-03-28 v1

摘要

可重构智能表面(RIS)已成为通过调节大型无源元件阵列的反射系数来动态调整无线传播的关键解决方案。可重构全息表面(RHS)建立在 RIS 的相同基础之上,但通过采用全息原理进行更细粒度的波操控——即对反射信号施加更高的空间控制以实现更精确的波束导向——从而对其进行了扩展。在本文中,我们研究了多用户网络中的形状自适应 RHS 部署。我们没有将每个 RHS 视为均匀反射表面,而是提出了一种选择性元件激活策略,该策略将已部署 RHS 区域的空间排列动态适配至预定义形状的子集。具体而言,我们构建了一个系统吞吐量最大化问题,优化所选 RHS 元件的形状、接入点(AP)处的主动波束成形以及 RHS 处的无源波束成形,以增强覆盖并缓解信号遮挡。所得问题是非凸的,并且随着 RHS 和用户数量的增加变得更加难以求解;为了解决这一问题,我们引入了一种交替优化(AO)方法,无论 RHS 的数量或空间配置如何,都能有效地找到近最优解。数值结果表明,形状适配能够实现更高效的资源分配,随着网络规模扩大增强多 RHS 部署的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2503.21542,
  title  = {Shape Adaptive Reconfigurable Holographic Surfaces},
  author = {Jalal Jalali and Mostafa Darabi and Rodrigo C. de Lamare},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2503.21542},
  year   = {2025}
}