RIS Channel-Correlated Rayleigh Channel and Channel Harden

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Rayleigh Fading Modeling and Channel Hardening for Reconfigurable Intelligent Surfaces. Emil Björnson et.al. IEEE Wireless Communications Letters, April 2021 (pdf) (Citations 184)

Quick Overview

作者认为i.i.d.的Rayleigh信道是不合理的，在RIS中应该建模为一个相关的Rayleigh。

• but the i.i.d. Rayleigh fading model can be observed in practice if a half-wavelength-spaced uniform

  linear array (ULA) is deployed in an isotropic scattering environment.

• Reproducible Research: The simulation code is available at: https://github.com/emilbjornson/RIS-fading

• SISO模型

Main content

作者认为信道模应该是：

其中$\mathbf{R}\neq\mathbf{I}$，而是等于：

==如果要实现上述的$\mathbf{R}\neq\mathbf{I}$，则需要满足所有单元之间间隔都是$\lambda/2$的整数倍，即对于线阵可以满足，但对于面阵无法满足（因为）对角为$\sqrt{2}$==:

==这样是否就可行了？？？==

衡量信道相关性的一个方法是看$\text{rank}(\mathbf{R})=N$，且特征值都相同，则不相关（i.i.d.）:

这张图的意思是，如果是i.i.d.，则特征值应该全是1（1600）个1，但是实际上，很多都不是1，特别是间距小于$\lambda/2$的时候，耦合增加，导致更具有相关性。

而$\lambda/2$时，后面有一些特征值为0；前面有一些大于0。说明还是具有相关性。

==这一点非常有趣，可以结合Null-space SWIPT作为下一个研究方向。==

有一种计算矩阵和矩阵之间关系的方法称为correlated matrix distance可以用来计算矩阵相似度（？？）

还讨论了RIS的信道硬化（还没来的及看）