IRS辅助大规模MIMO系统中抑制残余硬件损伤的AQBFO无源波束赋形方案

由通信收发机硬件非理想特性导致的残余硬件损伤在智能反射面（Intelligent reflecting surface， IRS）辅助的大规模多输入多输出（Multiple-input multiple-output， MIMO）系统中难以避免，并且会严重降低上行用户的可达和速率。针对这一问题，本文提出了一种基于自适应量子菌群觅食优化（Adaptive quantum bacterial foraging optimization， AQBFO）算法的无源波束赋形方案，用于抑制残余硬件损伤对系统性能的影响。首先，基于统计信道状态信息（Channel state information， CSI）推导出系统上行可达和速率的近似解析表达式。然后，以最大化和速率为目标，基于AQBFO算法对无源波束赋形进行优化。仿真结果验证了在IRS辅助大规模MIMO系统中，基于AQBFO算法的无源波束赋形方案能够有效抑制残余硬件损伤的影响，并显著提升系统的上行遍历和速率。