10、双 RIS 系统中 GM 速率优化与毫米波混合波束赋形设计

双 RIS 系统中 GM 速率优化与毫米波混合波束赋形设计

在现代无线通信领域，为了满足不断增长的数据速率和服务质量需求，新技术和优化策略层出不穷。本文将聚焦于双 RIS 系统中的 GM 速率优化以及毫米波混合波束赋形设计这两个关键技术，深入探讨相关原理、算法及性能表现。

双 RIS 系统中的 GM 速率优化

在双 RIS 系统里，基站（BS）借助波束赋形向量 $\bar{w}$ 以及反射元件 $\bar{\psi} 1$ 和 $\bar{\psi}_2$ 向多个用户发送信号。用户 $k$ 的信息符号 $s_k$ 经过波束赋形后，基站发送的信号 $x$ 可表示为：
[x = \sum {k\in D} \bar{w} k s_k]
用户 $k$ 接收到的信号 $\bar{y}_k$ 为：
[\bar{y}_k = \bar{H}_k(\bar{\psi}_1, \bar{\psi}_2) \sum {k\in D} \bar{w} k s_k + n_k]
其中，$n_k$ 代表用户 $k$ 处的背景噪声。用户 $k$ 的速率 $r_k$ 可通过以下公式计算：
[r_k(\bar{w}, \bar{\psi}_1, \bar{\psi}_2) = \ln \left(1 + \frac{|\bar{H}_k(\bar{\psi}_1, \bar{\psi}_2) \bar{w}_k|^2}{\sum {k’\in D\setminus{k}} |\bar{H} k(\bar{\psi}_1, \bar{\psi}_2) \bar{w} {k’}|^2 + \sig