第51卷第3期2023年3月华中科技大学学报（自然科学版）J.HuazhongUniv.ofSci.&Tech.(NaturalScienceEdition)Vol.51No.3Mar.2023基于TR的超宽带智能反射面建模与优化葛晓虎喻可(华中科技大学电子信息与通信学院，湖北武汉430074)摘要针对超宽带智能反射面(IRS)无线通信系统中的时延扩展会造成符号间干扰(ISI)及影响系统性能的问题，研究了基于时间反演(TR)的超宽带IRS无线通信系统建模与优化．首先，基于Rake接收机建立了干扰分析模型，分析了Rake接收机的抽头参数对信干噪比(SINR)、误比特率(BER)的影响．仿真分析表明：与1GHz带宽相比，2GHz带宽下的ISI使得IRS无线通信系统SINR降低4.73dB，BER性能损失789%．其次，将TR技术引入到超宽带IRS无线通信系统，在接入点(AP)使用TR技术进行预滤波，利用TR技术的时空聚焦特性抑制IRS通信系统ISI，并提出了一种基于TR技术的联合优化AP端TR预滤波器波形和IRS反射因子新算法．仿真结果表明：与随机相位算法相比，新算法将IRS无线通信系统和速率提升了165%．关键词智能反射面；时延扩展；干扰分析；时间反演；性能分析；联合优化中图分类号TN929.5文献标志码A文章编号1671-4512(2023)03-0007-10Modelingandoptimizationofultra-widebandintelligentreflectingsurfacebasedontimereversalGEXiaohuYUKe(SchoolofElectronicInformationandCommunications，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)AbstractTheinter-symbolinterference(ISI)problemandsystemperformancearesignificantlyaffectedbythedelayspreadinultra-widebandintelligentreflectingsurface(IRS)wirelesscommunicationsystems．Modelingandoptimizationofultra-widebandIRSwirelesscommunicationsystemsbasedontimereversal(TR)werestudiedtoovercomethisproblem．First，theinterferenceanalysismodelwasestablishedbasedontheRakereceiverandtheinfluenceoftapparameteroftheRakereceiveronsignal-to-interference-plus-noise-ratio(SINR)andbiterrorratio(BER)wasanalyzed．SimulationresultsshowthatcomparedwiththeSINRandBERat1GHzbandwidth，ISIat2GHzbandwidthreducestheSINRby4.73dBandBERby789%．Then，theTRtechnologywasintroducedintotheultra-widebandIRSwirelesscommunicationsystems，TRtechnologywasleveragedtoprefilterattheaccesspoint(AP)andspatial-temporalfocusingpropertiesofTRtechnologywasu...
