智能超表面辅助的OAM通信信道建模及容量分析

摘要

现有智能超表面(reconfigurable intelligent surface, RIS)辅助的轨道角动量(orbital angular momentum, OAM)通信系统的相关研究大都采用自由空间传播信道，针对该信道无法准确描述OAM信号传播特性的问题，研究了OAM信号在自由空间场景下的传播特性。结合莱斯衰落信道建立了一种RIS辅助的OAM信道模型。RIS辅助的OAM通信系统采用RIS产生具有不同模态的OAM信号，通过联合优化算法优化功率分配系数和RIS无源波束成形来提高信道容量，分析了信噪比和传输功率等因素对信道容量的影响。仿真结果表明：所提出的衰落信道模型能够描述OAM信号在RIS辅助信道中的传播特性，实现更高的信道容量。

关键词

智能超表面 / 轨道角动量 / 信道建模 / 容量分析

基金资助

国家自然科学基金项目(61961024,62261037);; 江西省自然科学基金项目(20181BAB202001);; 江西省研究生创新专项基金项目(YC2022-S124)