基于RIS的室内无线通信信号增强系统

TN92; 利用可重构智能表面(RIS)对电磁波反射特性的动态调控能力,构建了室内无线通信信号增强系统,可以实现室内信号弱覆盖盲区的接收端信号增强.首先,设计了具有动态可调相位特性的RIS单元,通过2个开关二极管的通断组合实现了2 bit反射相位的动态变化.然后,实验验证了RIS对出射电磁波束方向的动态调控.最后,通过上位机和现场可编程门阵列(FPGA)实现了RIS编码的智能调控,并利用RIS口径上的反射相位分布实现了出射波束的动态改变,同时结合遍历预编码的优化方法,实验证明了室内接收信号功率的增强效果.仿真分析及实验结果均表明,所设计的RIS系统能够有效动态提升室内无线信号覆盖质量,其接收信...

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Published in通信学报 Vol. 43; no. 12; pp. 24 - 31
Main Authors 唐奎, 胡琪, 赵俊明, 陈克, 冯一军
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京大学电子科学与工程学院,江苏南京 210023 2022
Subjects
室内信号增强
微波
无线通信
可重构智能表面
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ISSN1000-436X
DOI10.11959/j.issn.1000-436x.2022228

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Summary:TN92; 利用可重构智能表面(RIS)对电磁波反射特性的动态调控能力,构建了室内无线通信信号增强系统,可以实现室内信号弱覆盖盲区的接收端信号增强.首先,设计了具有动态可调相位特性的RIS单元,通过2个开关二极管的通断组合实现了2 bit反射相位的动态变化.然后,实验验证了RIS对出射电磁波束方向的动态调控.最后,通过上位机和现场可编程门阵列(FPGA)实现了RIS编码的智能调控,并利用RIS口径上的反射相位分布实现了出射波束的动态改变,同时结合遍历预编码的优化方法,实验证明了室内接收信号功率的增强效果.仿真分析及实验结果均表明,所设计的RIS系统能够有效动态提升室内无线信号覆盖质量,其接收信号功率平均提升8.9 dB,最大可达22 dB,有望为5G及新一代通信网络优化提供基础硬件技术支撑.
ISSN:1000-436X
DOI:10.11959/j.issn.1000-436x.2022228