RIS輔助索引調(diào)制協(xié)作系統(tǒng)的誤碼率性能分析

喻誠(chéng)皓，仇潤(rùn)鶴*

RIS輔助索引調(diào)制協(xié)作系統(tǒng)的誤碼率性能分析

喻誠(chéng)皓1，2，仇潤(rùn)鶴1，2*

（1.東華大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，上海 201620； 2.數(shù)字化紡織服裝技術(shù)教育部工程研究中心（東華大學(xué)），上海 201620）（ ? 通信作者電子郵箱qiurh@edu.cn）

針對(duì)中繼協(xié)作通信在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間的直接路徑信號(hào)較弱，且信噪比（SNR）低的場(chǎng)景，提出一種智能反射面（RIS）輔助解碼轉(zhuǎn)發(fā)（DF）中繼的協(xié)作索引調(diào)制（IM）系統(tǒng)（RIS-DF-IM）。在該系統(tǒng)中，RIS作為智能接入點(diǎn)（AP）充當(dāng)源節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射機(jī)的一部分，根據(jù)發(fā)射信息對(duì)反射信道進(jìn)行相位補(bǔ)償，最大化接收天線的SNR，并對(duì)中繼和目的節(jié)點(diǎn)接收機(jī)的多天線進(jìn)行索引調(diào)制，提高系統(tǒng)的頻譜效率；同時(shí)，利用矩母函數(shù)（MGF）法求解所提出的雙跳系統(tǒng)誤碼率（BER）的理論聯(lián)合界。此外，還提出了一種預(yù)貪婪的最大似然簡(jiǎn)化（SPML）檢測(cè)器，通過(guò)預(yù)貪婪減少遍歷天線索引數(shù)量，以及簡(jiǎn)化最大似然譯碼準(zhǔn)則式，降低計(jì)算復(fù)雜度。蒙特卡洛仿真結(jié)果表明，在RIS元件數(shù)取128且采用空間調(diào)制時(shí)，RIS-DF-IM與RIS在遠(yuǎn)端不接入發(fā)射機(jī)的協(xié)作空間調(diào)制系統(tǒng)相比，BER降低了約10；與傳統(tǒng)的預(yù)編碼空間調(diào)制系統(tǒng)相比，BER大幅降低，約20；SPML檢測(cè)器相較于最大似然（ML）檢測(cè)器，BER增加了約1.4，但是計(jì)算復(fù)雜度減少了一半，實(shí)現(xiàn)了BER與復(fù)雜度之間的有效平衡。

智能反射面；索引調(diào)制；協(xié)作通信；檢測(cè)器；信噪比；誤碼率

0 引言

近年來(lái)，通信數(shù)據(jù)流量急劇增加，這促使研究人員在現(xiàn)有通信模式之外探索新的方向。雖然5G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)引入了許多創(chuàng)新應(yīng)用，如虛擬現(xiàn)實(shí)、自動(dòng)駕駛和遠(yuǎn)程醫(yī)療，但工程師和研究人員已經(jīng)開始為6G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)奠定基礎(chǔ)，以滿足即將到來(lái)的“萬(wàn)物互聯(lián)”時(shí)代的嚴(yán)格要求［1］。為了滿足這些要求，人們探索了一些新型的通信技術(shù)，包括索引調(diào)制（Index Modulation， IM）、非正交多址、太赫茲通信和智能反射面（Reconfigurable Intelligent Surface， RIS）等。

其中，IM技術(shù)中的空間調(diào)制（Spatial Modulation， SM）應(yīng)用最廣泛，也是迄今為止索引調(diào)制家族［2］中最受歡迎的成員，在SM的基礎(chǔ)上又提出了空間移位鍵控（Space Shift Keying， SSK）技術(shù)。SM每一個(gè)時(shí)隙只激活一根發(fā)射天線傳輸調(diào)制的數(shù)據(jù)符號(hào)，并利用發(fā)射機(jī)天線索引傳送額外數(shù)據(jù)比特，故發(fā)送的信息比特分為數(shù)據(jù)符號(hào)和空間符號(hào)兩部分；而SSK與SM大體類似，但不包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)符號(hào)這一部分，只通過(guò)空間符號(hào)發(fā)送信息。SM技術(shù)為多輸入多輸出（Massive-Input Massive-Output， MIMO）無(wú)線通信系統(tǒng)提供了譜效和能效之間的權(quán)衡。因此，SM利用無(wú)線信道用于傳輸?shù)奶囟ㄎ恢锰匦?，解決了MIMO系統(tǒng)信道間干擾和天線間同步等主要問(wèn)題。為了獲得更高的通信質(zhì)量，要求更高的系統(tǒng)傳輸速率，文獻(xiàn)［3-4］中分別提出了SM的擴(kuò)展形式、廣義空間調(diào)制和正交空間調(diào)制，它們都可以在發(fā)送信息階段激活多根發(fā)射天線來(lái)提高信息速率。由于原始SM技術(shù)是相干的，需要大量導(dǎo)頻開銷和復(fù)雜的信道估計(jì)，為此，文獻(xiàn)［5］中提出了差分空間調(diào)制以及差分檢測(cè)技術(shù)來(lái)適用于快速變化的信道，并且可以避免導(dǎo)頻消耗。隨著預(yù)編碼和波束形成技術(shù)的發(fā)展，文獻(xiàn)［6］中提出了一種稱為預(yù)處理輔助空間調(diào)制的SM變體，利用發(fā)射機(jī)側(cè)的信道狀態(tài)信息和預(yù)編碼，形成接收空間調(diào)制方案，發(fā)射機(jī)激活它的所有天線，在接收天線處使用預(yù)編碼，將功率集中在指定的接收天線上。協(xié)作通信是一種虛擬的MIMO系統(tǒng)，能夠有效擴(kuò)大信息傳輸覆蓋范圍，提高系統(tǒng)的信道容量，獲得更好的有效性。目前協(xié)作通信的中繼傳輸協(xié)議主要有解碼轉(zhuǎn)發(fā)（Decode-and-Forward， DF）、放大轉(zhuǎn)發(fā)（Amplify-and-Forward， AF）和增量中繼協(xié)議等。結(jié)合協(xié)作通信與空間調(diào)制，可以提高空間調(diào)制技術(shù)的空間增益，增大傳輸面積，提升系統(tǒng)的有效性和可靠性。文獻(xiàn)［7］中深入分析和討論了基于雙跳DF中繼的無(wú)線攜能空間調(diào)制系統(tǒng)的性能，分別考慮了空間調(diào)制和正交空間調(diào)制兩種情況，證明了正交空間調(diào)制系統(tǒng)比空間調(diào)制系統(tǒng)的性能更好，還得出了源中繼鏈路控制著雙跳中繼系統(tǒng)整體性能的結(jié)論。文獻(xiàn)［8］中將空間調(diào)制與AF協(xié)作通信相結(jié)合，提出了一種具有AF協(xié)議的協(xié)作SM方案，并研究了相應(yīng)的系統(tǒng)誤碼率（Bit Error Rate， BER）性能，根據(jù)高信噪比（Signal-to-Noise Ratio， SNR）下的漸近性能分析，還導(dǎo)出了漸近誤碼率和分集增益。結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以獲得接收天線數(shù)值大小加一的分集增益。文獻(xiàn)［9］中研究了多中繼協(xié)作空間調(diào)制系統(tǒng)的誤碼率性能，并提出了一種基于節(jié)點(diǎn)位置信息的中繼選擇方法，其中中繼采用AF協(xié)議。

最近，智能反射面（也叫可重構(gòu)智能表面）對(duì)無(wú)線信道可重構(gòu)的特征引起了研究人員極大興趣，有關(guān)應(yīng)用的研究層出不窮。RIS是一種電磁材料的人造表面，能夠以可控和有效的方式反射傳入信號(hào)，并提供更節(jié)能的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。一般RIS平面分為三層，最外層是由低成本的無(wú)源元件或亞波長(zhǎng)散射粒子組成的反射層。如果采用亞波長(zhǎng)散射粒子，根據(jù)散射粒子的排列和配置，RIS能夠改變?nèi)肷潆姴ǖ姆较蚝推瘢?0］。而低成本無(wú)源元件多采用開關(guān)二極管作為諧振器，每個(gè)諧振器被制作成位于接地平面上的矩形貼片，具有兩種不同的狀態(tài)，并由現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列（Field Programmable Gate Array， FPGA）控制二極管的電壓偏置實(shí)現(xiàn)入射信號(hào)的二進(jìn)制相位調(diào)制。中間層則是金屬板，用于鎖存能量，避免能量損失。內(nèi)層則是電路板連接到微控制器，實(shí)現(xiàn)云端對(duì)平面的遠(yuǎn)程控制。

文獻(xiàn)［11］中提出了基于RIS傳輸?shù)母拍?，將RIS視為智能接入點(diǎn)（Access Point， AP），由軟件控制無(wú)線信道的環(huán)境，使特定用戶獲得更高的通信質(zhì)量，并列舉了它在6G中的潛在案例。文獻(xiàn)［12］中詳細(xì)分析了基于RIS的源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)都是單天線的一般通信系統(tǒng)的性能，并且考慮了智能傳輸和盲傳輸兩種場(chǎng)景。文獻(xiàn)［13］中提出將RIS作為智能接入點(diǎn)來(lái)輔助SSK和SM兩種通信系統(tǒng)，將RIS輔助通信的領(lǐng)域擴(kuò)展到MIMO索引調(diào)制，其中RIS是發(fā)射機(jī)一部分，忽略源到RIS的衰落。文獻(xiàn)［14］中提出了RIS輔助SSK系統(tǒng)，將反射面作為反射中繼，考慮了源節(jié)點(diǎn)到反射面和反射面到目的節(jié)點(diǎn)兩條衰落信道，分析了在已知信道信息和未知信道信息兩種場(chǎng)景下的系統(tǒng)性能。文獻(xiàn)［15］中同時(shí)利用發(fā)射和接收天線索引，提出了一種基于大型智能反射面的聯(lián)合空間調(diào)制，為了獲得更大的分集增益，它還基于最小平方歐氏距離、噪聲比以及貪婪消除算法的思想，設(shè)計(jì)了一種低復(fù)雜度的天線選擇算法。文獻(xiàn)［16］中將廣義空間調(diào)制與RIS相結(jié)合，在發(fā)射端激活多根天線，提高了天線利用率，同時(shí)增加了單位時(shí)間內(nèi)傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)。文獻(xiàn)［13-16］中都研究了RIS將索引調(diào)制相結(jié)合的問(wèn)題。文獻(xiàn)［17］中提出了兩種混合傳輸方案，將RIS與DF中繼以協(xié)同方式結(jié)合起來(lái)，分析表明RIS和中繼技術(shù)不只是競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，二者互補(bǔ)工作時(shí)可以有效改善系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的速率和誤碼率性能。文獻(xiàn)［18］中提出了一種RIS輔助全雙工DF中繼系統(tǒng)，可以設(shè)計(jì)RIS的反射系數(shù)，利用半正定松弛法，優(yōu)化了雙跳系統(tǒng)的最小可達(dá)速率。文獻(xiàn)［19］中為了打破RIS主要固定在建筑物外壁上帶來(lái)的位置選擇困難性和服務(wù)范圍局限性，把RIS布置在可以移動(dòng)的無(wú)人機(jī)（Unmanned Aerial Vehicle， UAV）上，通過(guò)聯(lián)合優(yōu)化UAV的位置、基站波束成形和RIS相移，最大化系統(tǒng)的最小保密速率。文獻(xiàn)［20］中研究了RIS輔助系統(tǒng)的廣義硬件損傷模型。當(dāng)將RIS輔助中繼系統(tǒng)與傳統(tǒng)的MIMO解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)進(jìn)行比較時(shí)，RIS輔助系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是僅使用無(wú)源元件來(lái)輔助通信，而后者使用多個(gè)耗能射頻鏈。文獻(xiàn)［17-20］中都是研究智能反射面輔助協(xié)作通信的相關(guān)課題。文獻(xiàn)［21］中提出了一種RIS輔助的能量收集協(xié)作無(wú)線系統(tǒng)，該模型采用空間相關(guān)模型，考慮了緊密排列RIS陣列幾何結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的空間相關(guān)性，并將RIS和DF中繼聯(lián)合使用的概念擴(kuò)展到IM的無(wú)線系統(tǒng)。

在目前的研究中，RIS在IM或中繼協(xié)作領(lǐng)域已有初步的應(yīng)用，但是在IM和中繼協(xié)作二者協(xié)同工作的場(chǎng)景中使用較少。即使文獻(xiàn)［21］中將RIS輔助的雙跳中繼系統(tǒng)擴(kuò)展到IM領(lǐng)域，但它也只是分析了系統(tǒng)在能量收集時(shí)的中斷概率，缺乏對(duì)RIS輔助的索引調(diào)制協(xié)作系統(tǒng)極為重要的誤碼率性能分析?；谝陨戏治觯疚奶岢隽艘环N基于RIS輔助的雙跳索引調(diào)制系統(tǒng)，將RIS視為AP充當(dāng)源節(jié)點(diǎn)和中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射機(jī)的一部分，根據(jù)發(fā)射信息對(duì)反射信道進(jìn)行相位補(bǔ)償來(lái)最大化接收天線信噪比，對(duì)中繼和目的節(jié)點(diǎn)接收機(jī)的多天線進(jìn)行索引調(diào)制來(lái)提高系統(tǒng)的頻譜效率，并利用基于最大似然（Maximum Likelihood， ML）估計(jì)的最優(yōu)檢測(cè)器聯(lián)合解調(diào)出調(diào)制符號(hào)和選擇性地接收天線索引。然后，運(yùn)用矩母函數(shù)（Moment Generating Function， MGF）和矩陣等數(shù)學(xué)理論分析了雙跳系統(tǒng)在IM采用SM和SSK兩種方案下的理論誤碼率聯(lián)合界。此外，還提出了預(yù)貪婪的部分最大似然簡(jiǎn)化（Simplified Pre-greedy Maximum Likelihood， SPML）檢測(cè)器，通過(guò)比較貪婪譯碼（Greedy Decoding， GD）檢測(cè)器、最大似然（ML）檢測(cè)器和SPML檢測(cè)器的誤碼性能和復(fù)雜度，得到SPML在誤碼率性能和檢測(cè)復(fù)雜度之間做到了有效平衡的結(jié)論。最后，利用蒙特卡洛仿真驗(yàn)證了理論結(jié)果。

1 系統(tǒng)模型

本文提出的RIS輔助DF中繼的協(xié)作索引調(diào)制系統(tǒng)（Reconfigurable Intelligent Surface assisted cooperative Index Modulation system of Decode-and-Forward relay， RIS-DF-IM）的系統(tǒng)模型如圖1所示，它是一個(gè)源節(jié)點(diǎn)工作在半雙工模式下的RIS輔助的DF中繼協(xié)作三節(jié)點(diǎn)無(wú)線通信系統(tǒng)。

圖1　RIS-DF-IM的系統(tǒng)模型

表1　變量的定義

圖2單獨(dú)顯示本文系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)結(jié)構(gòu)。發(fā)射機(jī)主要由RIS和射頻（Ratio Frequency， RF）信號(hào)發(fā)生器、比特分割器組成，接收機(jī)一般由信道估計(jì)器和解碼器組成。RIS可以通過(guò)有線鏈路或光纖連接到網(wǎng)絡(luò)，云端網(wǎng)絡(luò)通過(guò)操控微控制器分別向RIS和RF信號(hào)發(fā)生器傳遞信息比特。RIS根據(jù)傳遞的比特調(diào)整反射系數(shù)，而RF信號(hào)發(fā)生器根據(jù)比特生成特定載波頻率的調(diào)制信號(hào)。RF信號(hào)發(fā)生器一般由數(shù)模轉(zhuǎn)換器芯片、雙頻直接轉(zhuǎn)換RF收發(fā)器芯片以及濾波和功率放大器，以及校準(zhǔn)載波泄漏和IQ（ In-phase/Quadrature-phase）平衡等硬件組成［22］。解碼器中也包含著濾波、功率放大、模數(shù)轉(zhuǎn)換等硬件模塊。

圖2　RIS-DF-IM的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)結(jié)構(gòu)

由式（2）可知R處的第根天線瞬時(shí)接收信噪比為：

根據(jù)歐拉定理有：

2 誤碼率性能分析

對(duì)于SM方案的聯(lián)合界［7］：

SSK方案的聯(lián)合界［13］：

2.1　系統(tǒng)第一跳鏈路的APEP

系統(tǒng)若采用SM調(diào)制方式，在第一跳期間，由式（9）～（10）可知，要想求解BER必須先求出APEP。根據(jù)式（6），以信道系數(shù)為條件的成對(duì)錯(cuò)誤概率（Pairwise Error Probability， PEP）表示為：

其中：

將式（30）代入式（15），可得第二種情況下所需的平均成對(duì)錯(cuò)誤概率。

最后，把所求的兩種情況下的無(wú)條件PEP代入用于求解平均誤碼率（Average Bit Error Rate， ABER）下聯(lián)合界式（10）中，求出SM方案下的系統(tǒng)第一跳的ABER。

2.2　系統(tǒng)第二跳鏈路的APEP

第二跳的條件PEP為：

3 預(yù)貪婪的最大似然簡(jiǎn)化檢測(cè)

3.1　SPML算法設(shè)計(jì)

SPML算法中的細(xì)節(jié)描述如下：

1） 基于貪婪譯碼（GD）算法的思想，對(duì)要選擇的天線索引進(jìn)行粗略估計(jì)。首先計(jì)算每根接收天線的瞬時(shí)接收能量，即

和

因?yàn)閷?duì)復(fù)變量的實(shí)部和虛部取絕對(duì)值不會(huì)涉及到實(shí)數(shù)相乘，這樣能夠達(dá)到簡(jiǎn)化檢測(cè)器、降低復(fù)雜度的目的。因此稱提出的信號(hào)檢測(cè)器為SPML檢測(cè)器。SPML檢測(cè)步驟總結(jié)如下。

算法1 SPML檢測(cè)。

3.2　復(fù)雜度分析

因?yàn)槌朔ê统ǖ倪\(yùn)算時(shí)間要遠(yuǎn)大于加減法，故本文將檢測(cè)算法的復(fù)雜度定義為復(fù)數(shù)乘除法的次數(shù)，不統(tǒng)計(jì)復(fù)數(shù)加減法運(yùn)算，用表示復(fù)雜度。

1）GD算法。GD最大的優(yōu)點(diǎn)是執(zhí)行非相干檢測(cè)，它不需要知道信道狀態(tài)信息，消除了在接收機(jī)處的信道估計(jì)。檢測(cè)過(guò)程大致分為兩步，首先選擇瞬時(shí)能量最大的接收天線索引作為指定的天線索引，步驟如下：

4 仿真與結(jié)果分析

表2　仿真中的系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

圖3　反射元件數(shù)量對(duì)系統(tǒng)性能的影響

圖4　接收天線數(shù)量對(duì)系統(tǒng)性能的影響

Fig. 5　在相同速率下，符號(hào)調(diào)制階數(shù)和接收天線數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響

圖6　本文系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的SM/SSK方案的比較

圖7　SPML檢測(cè)器與GD、ML檢測(cè)器的BER比較

表3　SPML檢測(cè)器與GD、ML檢測(cè)器的復(fù)雜度比較

圖8　候選天線子集大小對(duì)SPML檢測(cè)器BER性能的影響

圖9　硬件損傷水平對(duì)系統(tǒng)誤碼率性能的影響

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)協(xié)作通信中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的直接路徑信號(hào)較弱的問(wèn)題，本文提出了RIS輔助雙跳中繼的索引調(diào)制系統(tǒng)RIS-DF-IM，并分析了SM和SSK兩種索引調(diào)制方案在瑞利衰落信道下的性能。利用各跳的相關(guān)隨機(jī)變量的二次型形式的MGF推導(dǎo)系統(tǒng)的成對(duì)錯(cuò)誤概率，進(jìn)而得到系統(tǒng)的誤碼率理論上界。理論和仿真結(jié)果匹配良好，表明本文系統(tǒng)在惡劣的信噪比環(huán)境仍具有良好的誤碼率性能，且優(yōu)于RIS在遠(yuǎn)端不接入發(fā)射機(jī)的協(xié)作索引調(diào)制系統(tǒng)和傳統(tǒng)的協(xié)作預(yù)編碼空間調(diào)制系統(tǒng)。此外，還為本文系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種稱為SPML的檢測(cè)器，它在錯(cuò)誤性能上略低于最大似然檢測(cè)，但計(jì)算復(fù)雜度降低了一半。SPML在保證理想誤碼率性能同時(shí)有效地降低了接收端信號(hào)解調(diào)的計(jì)算復(fù)雜度，讓整個(gè)系統(tǒng)可以提供可靠且高效的通信。本文假設(shè)反射元件到接收端的信道相互獨(dú)立，但實(shí)際應(yīng)用中RIS陣列元件緊密排列會(huì)產(chǎn)生空間相關(guān)性，如何解決空間相關(guān)性對(duì)信道的影響是未來(lái)值得研究的課題。

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Performance analysis of bit error rate on RIS assisted index modulation cooperative system

YU Chenghao1，2， QIU Runhe1，2*

（1，，201620，；2，（），201620，）

For relayed collaborative communications have weak signal of direct paths between the transmitter and the receiver and low Signal-to-Noise Ratio （SNR）， a Reconfigurable Intelligent Surface （RIS） assisted cooperative Index Modulation （IM） system of Decode-and-Forward （DF） relay （RIS-DF-IM） was proposed. In RIS-DF-IM， as smart Access Points （APs）， RISs were adopted as part of the transmitter at the source and relay nodes to perform phase compensation for the reflected channel to maximize the receiving antenna SNR according to the transmission information， and perform IM on multiple antennas of receivers of the relay and destination nodes to improve the spectral efficiency of the system. At the same time， the theoretical union bounds about the Bit Error Rate （BER） of the proposed dual-hop system were solved by using the Moment Generating Function （MGF） method. Besides， a Simplified Pre-greedy Maximum Likelihood （SPML） detector was proposed to reduce the computational complexity by decreasing the number of traversal antenna indexes and simplifying the Maximum Likelihood （ML） decoding criterion formula. Monte Carlo simulation results show that， when the number of RIS elements is 128 and the spatial modulation is adopted， the BER of RIS-DF-IM is about 10 lower than that of the cooperative spatial modulation system where RIS is not connected to the transmitter at the far end； and the BER is dramatically decreased by about 20 compared with the traditional precoded spatial modulation system. Although SPML detector has the BER increased by about 1.4 compared to the Maximum Likelihood （ML） detector， the computational complexity is reduced by a half， achieving an effective balance between BER and complexity.

Reconfigurable Intelligent Surface (RIS); Index Modulation (IM); cooperative communication; detector; Signal-to-Noise Ratio (SNR); Bit Error Rate (BER)

1001-9081（2023）11-3559-09

10.11772/j.issn.1001-9081.2022101559

2022?10?20；

2023?01?11；

上海市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（20ZR1400700）。

喻誠(chéng)皓（1999—），男，湖北應(yīng)城人，碩士研究生，主要研究方向：空間調(diào)制、智能反射面； 仇潤(rùn)鶴（1961—），男，上海人，教授，博士，主要研究方向：無(wú)線通信系統(tǒng)、協(xié)作中繼網(wǎng)絡(luò)、認(rèn)知無(wú)線電網(wǎng)絡(luò)。

TN925.1； TP301.6

A

2023?01?16。

This work is partially supported by Natural Science Foundation of Shanghai （20ZR1400700）.

YU Chenghao， born in 1999， M. S. candidate. His research interests include spatial modulation， reconfigurable intelligent surface.

QIU Runhe， born in 1961， Ph. D.， professor. His research interests include wireless communication system， cooperative relay network， cognitive radio network.