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无线电通信技术2026年第03期:压缩感知和深度学习赋能的混合式IRS的能量效率优化

来源:期刊VIP网 时间:


作者:薛亮;张慧茹;吕陈昱;

单位:河北工程大学信息与电气工程学院;

摘要:智能反射表面(Intelligent Reflecting Surface, IRS)是第六代移动通信系统中的潜在关键技术之一,然而无源IRS缺乏信号处理能力,给其在毫米波大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)系统中的信道估计带来了挑战。为获取更精确的信道状态信息,提出了一种混合式IRS架构,在无源IRS表面嵌入少量有源传感器,通过压缩感知(Compressed Sensing, CS)从有限的测量中重建完整的信道矩阵,利用不同子载波之间角域毫米波MIMO信道的共同稀疏性来提高准确性,将信道估计问题转化为图像去噪问题。训练基于复值的去噪卷积神经网络(Complex-Valued Denoising Convolutional Neural Network, CV-DnCNN)以增强性能,并使用预定义码本搜寻最优IRS交互矢量,通过深度去噪神经网络辅助CS实现信道重构,使混合式IRS赋能的毫米波系统能量效率最大化,减少训练开销。仿真结果表明,所提出的方案具有较好的估计性能。

关键词:混合式智能反射表面;;压缩感知;;复值去噪神经网络;;信道估计;;毫米波系统

基金资助:国家自然科学基金(62071071,62101174);; 河北省自然科学基金(F2023402011,F2024402023)~~