一种近场大规模可重构智能表面拓扑优化及波束设计方法

近场传播下可重构智能表面辅助的无线通信面临着阵列增益损失问题，限制系统容量的提升。为进一步提升大规模智能反射面(XL‑RIS)在近场下的通信系统容量并补偿严重的路径损失，提出一种优化部署大规模智能反射表面辅助的多用户无线通信系统，进一步扩大近场范围并提升系统容量。以用户期望波束增益误差最小化为目标，联合优化XL‑RIS拓扑结构和波束设计。为解决该非凸问题，利用自适应禁忌搜索算法、Majorization‑Minimization(MM)算法等对子问题转换后交替迭代优化。尤其是在不增加硬件成本的前提下，通过元件位置的选择获得额外空间自由度，有效提升用户和速率，并使波束指向更加靠近用户期望方向。仿真结果验证了所提方法的有效性，为XL‑RIS在近场通信系统中的应用提供了一种新的解决思路。