20250915

智能反射面辅助的多用户 MIMO 波束成形与信道估计研究

IRS

IRS 能够改变入 射电磁波的衰减和散射，使其能够在到达目标接收机之前以期望的方式传播，从 而提高了无线网络的容量、覆盖范围和可靠性。尽管有诸多潜在优势,但是也存在如下的挑战

1. 如何设计高效的波束成形方案以联合优化有源波束和IRS 的无源波束
2. 如何利用有限的导频开销获取准确的信道状态信息（Channel State Information，CSI）

本文研究IRS辅助MU-MISO下行Beamforming,BS采用户Alamouti的秩二Beamforming,联合优化有源波束和IRS的无源波束,在满足用户最低信噪比需求的情况下最小化发射功率,针对这个非凸优化问题,利用低复杂度的邻近距离算法（Proximal Distance Algorithm，PDA）和广义幂法（Generalized Power Method，GPM）来交替优化

还研究了1-bit MIMO系统的波束成形和信道估计问题,通过联合优化1-比特符号级预编码（Symbol-Level Precoding，SLP）和IRS 无 源波束成形，以最小化最坏情况误符号率（Symbol-Error Probability，SEP）,提出了3中信道估计方法:SBL,块稀疏贝叶斯估计,两阶段SBL(相应的变分EM算法)