基于统计信道信息的智能反射面辅助物理层广播算法设计

来源：电讯技术杂志2021年第10期北京时间：

作者：杨奎,赵海燕

单位：(1.中国西南电子技术研究所，成都610036;2.中国人民解放军海军701工厂，北京 100016)

摘要：智能反射面（Intelligent Reflective Surface，IRS）作为一种非常有前景的新型无线中继技术，可以改变无线传输环境，有效提升无线系统的频谱和能量效率。提出了一种基于统计信道的IRS辅助物理层广播系统的传输方案，在仅已知统计信道时，联合设计基站波束成形和IRS反射相位，最大化最小用户的各态历经容量。目标函数非连续，IRS的模一约束导致对应的优化问题非凸，对此首先得到了近似问题目标函数的闭式表达式，随后将其解耦为两个子问题： 子问题1对应基站波束成形设计，可直接求得闭式解；子问题2对应IRS反射相位设计，该问题依然非凸，采用基于软件无线电的方法获得了该问题的近似最优解。仿真结果表明，基于统计信道信息的传输方案在降低系统开销和算法复杂度的同时能够有效提升IRS辅助的物理层广播系统性能。

关键词：智能反射面；物理层广播；统计信道信息；各态历经容量；软件无线电；