As a new technology to reconfigure wireless communication environment by signal reflection controlled by software, intelligent reflecting surface (IRS) has attracted lots of attention in recent years. Compared with conventional relay system, the relay system aided by IRS can effectively reduce the cost and energy consumption, and significantly enhance the system performance. However, the phase quantization error generated by IRS with discrete phase shifter may degrade the receiving performance of the receiver. To analyze the performance loss caused by IRS phase quantization error, based on the law of large numbers and Rayleigh distribution, the closed-form expressions for the signal-to-noise ratio (SNR) performance loss and achievable rate of the IRS-aided amplify-and-forward (AF) relay network, which are related to the number of phase shifter quantization bits, are derived under the line-of-sight (LoS) channels and Rayleigh channels, respectively. Moreover, their approximate performance loss closed-form expressions are also derived based on the Taylor series expansion. Simulation results show that the performance losses of SNR and achievable rate decrease with the number of quantization bits increases gradually. When the number of quantization bits is larger than or equal to 3, the SNR performance loss of the system is smaller than 0.23dB, and the achievable rate loss is less than 0.04bits/s/Hz, regardless of the LoS channels or Rayleigh channels.


翻译:作为一种通过软件控制信号反射来重构无线通信环境的新技术,智能反射面近年来受到广泛关注。与传统中继系统相比,智能反射面辅助的中继系统能够有效降低成本和能耗,并显著提升系统性能。然而,采用离散相位偏置的智能反射面产生的相位量化误差可能降低接收端性能。为分析由智能反射面相位量化误差导致的性能损失,基于大数定律和瑞利分布,本文分别在视距信道和瑞利信道条件下推导了与相位偏置量化比特数相关的智能反射面辅助放大转发中继网络信噪比性能损失和可达速率的闭式表达式。此外,基于泰勒级数展开还推导了其近似性能损失闭式表达式。仿真结果表明:随着量化比特数逐渐增加,信噪比和可达速率的性能损失逐渐降低。当量化比特数大于等于3时,无论处于视距信道还是瑞利信道,系统的信噪比性能损失小于0.23dB,可达速率损失小于0.04bits/s/Hz。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
106+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2020年12月17日
VIP会员
最新内容
伊朗不对称防空战略的演进
专知会员服务
1+阅读 · 35分钟前
对抗环境下超视距目标打击的情报支援
专知会员服务
10+阅读 · 7月22日
《无人机对海面作战影响评估》
专知会员服务
15+阅读 · 7月21日
印度精确打击与指挥架构的断层
专知会员服务
7+阅读 · 7月20日
美空军AI完成F-16战斗机自主空战历史性试飞
专知会员服务
8+阅读 · 7月20日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
深度自进化聚类:Deep Self-Evolution Clustering
我爱读PAMI
15+阅读 · 2019年4月13日
IEEE | DSC 2019诚邀稿件 (EI检索)
Call4Papers
10+阅读 · 2019年2月25日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员