室内通信场景中，墙壁、门、家具物品等障碍物的存在会导致通信质量的下降。传统通信方式中往往通过增加信号源数量或功率来扩大信号覆盖范围，被动适应复杂的通信环境。近年来，随着超表面技术的发展，可重构智能表面（RIS, reconfigurable intelligent surface）有望实现通信环境的动态调控并改善通信信道、提升通信质量，并且具有低成本、低功耗和易部署等优点。
在上述背景下，本课题组利用2-bit RIS构建了室内无线通信信号增强系统，通过预编码波束扫描优化RIS空间相位分布，在室内环境中验证了RIS对无线信号的增强效果。首先，设计了一种2-bit智能表面，可在2.55 GHz左右实现0°、90°、180°、270°四种离散反射相位的动态可调。应用现场可编程门阵列（FPGA, field programmable gate array）控制该智能表面，并将11种波束相位预编码写入FPGA，通过遍历发送预编码实现对室内环境的波束扫描，从而获得最佳接收信号及其对应的预编码，动态调控无线信号的增强区域和覆盖范围。室内拐角场景下的测试结果表明，智能表面信号增强系统对无线信号提升的平均数为8.9 dB，而对于弱信号覆盖区域的信号提升更为明显，最大可提升22 dB。
相关工作以“基于RIS的室内无线通信信号增强系统”为题，发表在《通信学报》（doi: 10.11959/j.issn.1000-436x.2022228）。博士研究生唐奎为本文的第一作者，陈克副教授与冯一军教授为论文的共同通讯作者，课题组部分教师和同学也参与了该工作。
图1 室内测试场景示意图及11种预编码理论波束
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http://www.infocomm-journal.com/txxb/CN/10.11959/j.issn.1000-436x.2022228
