用于端到端 OFDM 系统的堆叠智能超 Surfaces
信号处理
2025-10-07 v2
摘要
堆叠智能超 Surfaces (SIM) 和双极化 SIM (DPSIM) 使能的波域信号处理已成为一种有前景的研究方向，用于卸载基带数字处理任务并高效简化收发机设计。然而，现有架构仅能在 SIM (DPSIM) 上执行单个通信功能，如预编码或组合。为进一步提升 SIM (DPSIM) 辅助系统的总体性能，并实现从发送比特到接收比特的端到端 (E2E) 联合优化，我们提出一种 SIM (DPSIM) 辅助的端到端正交频分复用 (OFDM) 系统，其中传统通信任务（如信道编码、调制、预编码、组合、解调和信道解码）在电磁 (EM) 传播过程中同步执行。此外， inspired by 将真实超 Surfaces 抽象为神经网络隐藏层的思想，我们提出了 EM 神经网络 (EMNN) 以实现对端到端 OFDM 通信系统的控制。此外，引入迁移学习用于模型训练，并设计了 EMNN 的训练与部署框架。仿真结果表明，SIM 辅助的端到端 OFDM 系统和 DPSIM 辅助的端到端 OFDM 系统均能在复杂信道条件下实现稳健的比特传输。本研究凸显了 EMNN 和 SIM (DPSIM) 辅助的端到端 OFDM 系统在下一代收发机设计中的应用潜力。
引用
@article{arxiv.2509.11551,
title = {Stacked Intelligent Metasurface for End-to-End OFDM System},
author = {Yida Zhang and Qiuyan Liu and Hongtao Luo and Yuqi Xia and Qiang Wang and Fuchang Li and Xiaofeng Tao and Yuanwei Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.11551},
year = {2025}
}