RIS辅助去蜂窝大规模MIMO系统低复杂度预编码算法设计

构思了一种智能超表面(Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)辅助去蜂窝大规模多输入多输出(Cell-free Massive Multiple-Input Multiple-Output, CF mMIMO)通信系统，提出了一种低复杂度预编码和RIS反射相位交替优化(Alternating Optimization, AO)算法。对于传统正则化迫零(Regularized Zero Forcing, RZF)预编码算法复杂度过高的问题，利用共轭梯度(Conjugate Gradients, CG)法，提出一种低复杂度的RZF-CG预编码算法，将RZF预编码的逆矩阵转换为线性方程组最小化问题，推导算法的残差以更新搜索方向，迭代求解逆矩阵。以最大化系统用户的总频谱效率为目标，推导了RIS相位闭合表达式，基于统计的信道状态信息提出一种低复杂度的投影梯度上升(Projected Gradient Ascent, PGA)算法。仿真结果表明，所提的AO算法能有效地提升系统性能，算法复杂度降低了约73.2%。