基于 STAR-RIS 的细胞无质量 MIMO 系统：多天线用户与硬件失真下的相关瑞利衰落信道

将细胞无质量 MIMO 与同时发射反射可重构智能表面（STAR-RIS）集成，可提供普适连接并提升覆盖范围。本文探讨了具备多天线用户、多天线接入点（AP）及多元素 STAR-RIS 的 STAR-RIS 辅助细胞无质量 MIMO 系统，考虑收发硬件失真。首先建立 STAR-RIS 辅助细胞无质量 MIMO 系统的模型，随后分析两种上行实现：一是包含硬件失真的本地处理与集中解码（Level 1），二是完全集中处理（Level 2）。分别研究用于 Level 1 与 Level 2 以最大化上行频谱效率为目标的局部与全局最小均方误差（MMSE）组合方案。运用于计算上行频谱效率的 MMSE 基成功能消除干扰探测器。引入集中处理单元中的最优大尺度衰落解码方案，并利用 AP 上的最大比组合得到 Level 1 的闭式频谱效率表达式。数值结果表明，硬件失真对频谱效率性能产生负面影响，尤其体现在用户端；然而，通过增加用户天线数量可缓解此种降低。增加 AP 数量与 STAR-RIS 元素也能提升性能并减轻性能降低。值得注意的是，与基于直接链路的常规结果不同，本文 findings 显示在所提 STAR-RIS 辅助系统中，Level 2 在任意组合方案下均优于 Level 1。