【RIS 辅助无线通信系统】基于消息传递算法的联合信道估计与信号恢复方案Matlab实现

最新推荐文章于 2025-09-04 23:02:08 发布

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#算法 #matlab #开发语言

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🔥 内容介绍

在未来无线通信网络（如 6G）中，可重构智能表面（Reconfigurable Intelligent Surfaces, RIS）凭借 “动态调控电磁环境”“低功耗部署”“广覆盖扩展” 的独特优势，成为实现 “绿色通信” 与 “高效连接” 的核心技术之一。不同于传统中继或天线，RIS 由大量低成本、可电调的超表面单元构成，能通过调整单元相位 / 幅度，主动改变无线信号的传播路径（如将被遮挡信号反射至接收端），从而解决室内覆盖盲区、室外信号衰落等问题。

然而，RIS 的大规模应用面临一个关键瓶颈：信道估计与信号恢复的复杂度。RIS 通常包含数百甚至数千个单元，每个单元对应一个未知的信道参数，再加上发射端信号的未知变量，导致待估计变量维度呈指数级增长 —— 传统信道估计方法（如最小二乘法、压缩感知）要么精度不足，要么计算复杂度过高，难以满足实时通信需求。本文提出的 “基于消息传递算法的联合信道估计与信号恢复方案”，通过泰勒级数展开与高斯近似简化计算，在保证精度的同时降低复杂度，为 RIS 辅助系统的实用化提供了关键技术路径。

一、RIS 辅助无线通信系统的核心挑战：高维度变量与信道耦合

要理解联合方案的价值，需先明确 RIS 系统中信道估计与信号恢复的独特难点，这些难点源于 “RIS 单元与信道的深度耦合”。

⛳️ 运行结果

📣 部分代码

function [out] = InterLeaver(cod )

% InterLeaver is the location change

% modu_out is the modulation bits

% out is the location change sequence

N=length(cod);

loopMax=N/2;

s=fix(sqrt(N/2));

len=N;

genTime=0;

while (len~=0)

len=N;

genTime=genTime+1;

loop=0;

[~,a]=sort(rand(1,N));

while (len~=0&&loop<loopMax)

% [len, out]=mysort_new(N,s,a);

stopflag=0;

p=2;%p is the location to place the figure

while(p<=N)

cflag=1;

next_flag=0;

q=p;

while(q<=N)

search=p-1;

while((p-search<=s)&&(search>=1))

cflag= ( abs(a(1,q) - a(1,search))>s )&& cflag;

search=search-1;

end

if(cflag~=1)

if(q==N)

stopflag=1;

break;

end

q=q+1;

next_flag=next_flag+1;

cflag=1;

continue

else

if( p == N && q==N )

len=0;

out=a;

return

end

if(next_flag~=0)

tmp=a(1,q);

a(1,q) = a(1,p) ;

a(1,p) = tmp ;

end

break;

end

if (stopflag ==1 )

len=N-p+1;

out=[a(1,p:N) a(1,1:p-1)] ;

break;

end

p=p+1;

end

a=out;

loop=loop+1;

end

🔗 参考文献

L. Wei et al., "Joint Channel Estimation and Signal Recovery for RIS-Empowered Multiuser Communications," in IEEE Transactions on Communications, vol. 70, no. 7, pp. 4640-4655, July 2022