基于可重构智能表面的MIMO系统及应用

来源：计算机应用研究杂志2025年第9期北京时间：

作者：刘嘉慧,刘锋,邵蔚,高军,

单位：1.上海海事大学信息工程学院,上海201306；2.南通大学信息科学技术学院,江苏南通226019；

摘要：旨在优化工业环境下基于可重构智能表面（RIS）的 MIMO 通信系统。首先构建适用于工业场景的信道模型，并提出以最大化系统接收功率为目标的非凸优化问题。针对该难题，创新性地提出一种基于梯度投影算法（GPM）的交替优化策略，通过迭代更新RIS相移矩阵、发射波束成形矢量及接收组合矢量，实现接收功率最大化，提升系统性能。同时研究 RIS 部署位置影响，并与传统译码转发（DF）中继对比。仿真结果表明，当RIS元件数量为18×18时，其系统接收功率与传统DF中继性能相当；当RIS规模增加至24×24时，接收功率较DF中继性能提升172.7%。该成果可为相关通信系统优化部署与性能提升提供参考。

关键词：梯度投影算法,可重构智能表面,多输入多输出系统,工业通信,交替优化,

基金资助：国家自然科学基金资助项目(62271303)；西藏自治区科技计划资助项目(CGZH2024000285)；中国上海市教育委员会创新计划资助项目(2021-01-07-00-10-E00121)；；