智能反射面辅助下基于交替优化的秩二波束赋形算法

来源：电子与信息学报杂志2025年第7期北京时间：

作者：周凯, 喻兰, 国强

单位：哈尔滨工程大学信息与通信工程学院 哈尔滨 150000

摘要：针对智能反射面(IRS)辅助的下行多用户多输入单输出(MISO)系统，该文以最大化系统频谱效率为目标，在满足基站发射功率和IRS反射单元模约束的条件下，设计基站处主动波束成形向量和IRS的相移矩阵。首先为了实现更高的波束形成自由度，采用了基于空间时间块编码(STBC)的秩二波束形成方案。随后为了求解非凸深度耦合的优化问题，提出了一种交替优化算法。针对IRS相移矩阵的求解，提出了一种改进的黎曼流形共轭梯度法(IRMG)进行优化，同时使用加权最小均方误差(WMMSE)设计主动波束形成向量。仿真结果验证了所提算法具有更快的收敛速度，同时能有效提升系统频谱效率。

关键词：智能反射面, 波束成形, 频谱效率, 黎曼共轭梯度

基金资助：国家重点研发计划(2023YFC2809400)