Energy-Efficient DFRC System Using Hybrid RIS With Sub-Connected Active Partitions

Konstantinos Ntougias

doi:10.1109/tgcn.2026.3730488

Energy-Efficient DFRC System Using Hybrid RIS With Sub-Connected Active Partitions

2026-09-03

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Konstantinos Ntougias

DOI：10.1109/tgcn.2026.3730488

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本文研究了集成子连接（SC）有源分区与全连接（FC）有源、SC-有源或无源设计的混合可重构智能表面（RIS），用于多用户多输入多输出双功能雷达通信（DFRC）系统。我们针对DFRC约束下的加权DFRC优化和能量效率最大化问题进行了联合设计DFRC波形和RIS波束成形。针对所提出的混合架构，开发了具有收敛性证明的高效交替优化算法。数值结果表明了显著的性能提升：与传统的FC-有源RIS相比，混合SC-有源/SC-有源设计在保持竞争性的总速率和雷达检测性能的同时，实现了约80%更高的能量效率。相对于纯无源RIS，混合SC-有源/无源配置在模拟距离范围内提供了约50%～70%的能量效率增益和25%～35%更高的总速率。与无RIS的DFRC基线相比，即使是最小的SC-有源分区（将25%的RIS单元分配给有源子表面），也能根据基站-用户距离实现约30%～50%的总速率提升。所提出的架构表现出卓越的硬件效率，基于SC-有源的架构在提供竞争性或更优性能的同时，所需的射频链路数量远少于基于FC-有源的替代方案。结果表明，基于混合SC-有源RIS的架构能够实现可扩展、高能效的DFRC系统，适用于可持续的下一代无线网络。

Keyword:

MIMO DFRC

hybrid RIS

waveform design

energy efficiency

optimization

Energy-Efficient DFRC System Using Hybrid RIS With Sub-Connected Active Partitions

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