Superfícies Reconfiguráveis Inteligentes Controladas por Elementos de Impedâncias Superficiais

André Lages, Wendria Cunha Silva, Waldeir de Brito Monteiro, Andre Mendes Cavalcante, Gilvan Soares Borges, Joao Weyl Costa, Karlo Queiroz Costa

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151154

Keywords: 6G ambientes inteligentes RIS MoM

Abstract

O advento das redes de telecomunicações 6G, requer ambientes inteligentes e totalmente conectados. As superfícies reconfiguráveis inteligentes (RIS) surgem como elementos compactos para controlar a energia eletromagnética em prol do aumento de conectividade. Neste trabalho, aborda-se a modelagem da RIS utilizando o Método dos Momentos (MoM) considerando uma camada única e contínua de elementos. Cada elemento é modelado como uma impedância superficial variável de acordo com o controle de feixe da teoria de arranjo clássica, baseando-se na sua relação com o modelo de ondas planas e linhas de transmissão.

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BD-RIS-Enhanced Physical Layer Network Slicing for URLLC and eMBB Services

Diana Laura Fernández Duarte, Victoria Souto, Richard Demo Souza

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151162

Keywords:

Abstract

This paper investigates the use of Beyond-Diagonal Reconfigurable Intelligent Surfaces (BD-RIS) in 6G networks to support the coexistence of enhanced Mobile Broadband (eMBB) and Ultra-Reliable Low Latency Communications (URLLC) services, based on network slicing. Three BD-RIS architectures, Single-, Group-, and Fully-Connected, are evaluated under Heterogeneous Orthogonal Multiple Access (H-OMA) and Heterogeneous Non-Orthogonal Multiple Access (H-NOMA) schemes. The results show that the Group- and Fully-Connected architectures, when combined with optimal phase configuration, significantly expand the rate region and outperform conventional RIS.

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Estimação de canal usando RIS híbrida e OMP com refinamentos sucessivos

Luiz Henrique O Martiniano, David William Marques Guerra, Taufik Abrão, Cristiano M Panazio

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151229

Keywords: RIS híbrida amostragem compressiva estimação de canal OMP

Abstract

Superfícies Inteligentes Reconfiguráveis (RIS - Reconfigurable Intelligent Surface) são uma solução promissora para aumentar a taxa e a cobertura em sistemas 6G. O uso de elementos ativos na RIS, gerando uma RIS híbrida, permite reduzir o comprimento das sequências piloto e a complexidade da estimação de canal. Neste contexto, propõe-se utilizar sucessivas rotações em uma técnica baseada no algoritmo Orthogonal Matching Pursuit (OMP), que resolve a estimação do canal tratando-o como um problema do tipo amostragem compressiva (CS - Compressive Sensing). Simulações mostram que a técnica proposta alcança desempenho igual ou superior com menor complexidade em relação a outras abordagens.

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Physics-informed PatchGAN for atmospheric turbulence Phase Screen Generation

Cristhof Roosen Runge, Ulisses Dias

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151291

Keywords:

Abstract

We propose a physics-informed generative adversarial network (GAN) for synthesizing Kolmogorov-based atmospheric turbulence phase screens, supporting free-space optical (FSO) link simulation. Our approach integrates a Patch-GAN discriminator with spectral normalization, combined with physics-inspired loss function components, including weighted spectral loss, higher-order moment matching, and minibatch diversity to enhance realism and variability. Training leverages relativistic adversarial loss, instance noise injection, and learning rate balancing for improved stability. Statistical and visual comparisons suggest that our framework produces phase screens with Kolmogorov-like statistics and realistic diversity, offering a tool for modeling optical propagation through turbulence. By providing a differentiable and physically consistent turbulence model, we aim at enabling the integration of realistic atmospheric effects into end-to-end trainable FSO communication systems, thereby facilitating more accurate optimization and overcoming the limitations of non-differentiable classical models.

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Impact of Fading Correlation on the High-SNR Regime of Reconfigurable Intelligent Surfaces

Paula Isabel Tilleria Lucero, Bryan Fernando Sarango, Fernando Darío Almeida García, José Cândido Silveira Santos Filho

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151573

Keywords:

Abstract

This paper addresses three critical limitations in previous analyses of RIS-aided wireless systems: propagation environments with fixed diversity gain, restricted spatial correlation profiles, and approximation methods that fail to capture the system behavior in the high signal-to-noise ratio (SNR) regime. To overcome these challenges, we conduct an exact asymptotic analysis focused on the left tail of the SNR distribution, which plays a critical role in high-SNR system performance. Additionally, to account for general correlation profiles and fading environments with variable diversity and coding gains, we consider arbitrarily correlated Nakagami-m fading channels. The analytical results show that fading correlation induces a horizontal shift in the asymptotic behavior---represented as a straight line in the log-dB scale---of the PDF and CDF, displacing these curves to the left. The asymptotic linear coefficient quantifies this shift, while the angular coefficient remains unaffected. Moreover, the results reveal that the high sensitivity of the linear coefficient to correlation arises from the aggregated contribution of all marginal asymptotic terms, effectively capturing each channel's correlation characteristics.

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The Log-µ Process

Godfred K Tenkorang, Michel Daoud Yacoub

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151588

Keywords: Channel's Nonlinearity Fading Model Pure- Selection Combining Diversity

Abstract

This paper builds upon the idea of a medium nonlinearity to introduce a general application three-parameter statistical model - the Log-µ model, that presents simple analytical formulations. Its probability density function (PDF) and cumulative distribution function (CDF) appear in closed forms with support in R but limited in the left. Interestingly, for some particular combination of the parameters, a bimodality shows. Knowing that a physical model is behind the proposal and recognizing its potential for wireless communications applications, we specialize it so that its support now is R+. In addition, the paper demonstrates an application of the Log-µ fading model by analyzing the performance of the pure-selection combining diversity technique.

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Rain clutter mitigation based on the Spectral Flatness Measure in surveillance radar

Neuton Severo Farias, Leandro Guimarães Figueroa Pralon, Bruno Pompeo, Pedro Sega

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151671

Keywords: radar spectral flatness rain clutter

Abstract

Radar systems are devices mainly used to detect and estimate the kinematic characteristics of targets of interest. Unlike optical sensors, radar systems operate effectively under adverse weather conditions and in the absence of light. Nevertheless, in cases of heavy precipitation, radar performance can be significantly degraded. Reflections from raindrops may generate false targets, while the resulting attenuation can obscure actual targets. To address this, various methods have been proposed for rain clutter mitigation in surveillance radars, most of which rely on stochastic models tailored to specific weather conditions. Unfortunately, any mismatch between the actual weather and the assumed model may significantly impair detection performance. In this context, the present work proposes a model-independent approach to rain clutter mitigation based on the spectral flatness of the received signal. Real data collected from the Brazilian Army's SABER M200 Vigilante radar system were used to validate the proposed method. Its effectiveness in eliminating false targets while preserving true target detections is evaluated, and conclusions are drawn regarding its practical applicability.

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Algoritmo Adaptativo Multiagente Baseado em Entropia Cruzada e Arquitetura DQN Aplicado à Alocação de Recursos em Redes 5G

Daniel Porto Carneiro, Alisson Cardoso, Robson Domingos Vieira, Flavio Vieira

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151672

Keywords: DQN Entropia cruzada OFDM Multiagente

Abstract

Este estudo propõe soluções de alocação de recursos para sistemas de comunicação CP-OFDM baseados em LTE usando abordagens de agente único e múltiplo. Um algoritmo de aprendizagem por reforço de rede Q profunda (DQN) treina agentes que alocam recursos aos usuários de forma adaptativa. Apresentamos um algoritmo de aprendizado por reforço baseado no método de entropia cruzada (CEMRL) para aprimorar o treinamento de DQN. Na abordagem de agente único, um agente CEQN centralizado programa os recursos em sua célula correspondente. Para a abordagem de vários agentes, as informações atrasadas das células vizinhas são incorporadas ao estado do agente, e as funções de recompensa são projetadas para promover um objetivo comum. Nossas simulações utilizam dados reais de tráfego, estados de canal e informações atrasadas de agentes vizinhos como entrada para o algoritmo CEMRL adaptativo dentro do DQN. Os resultados demonstram a superioridade do CEQN proposto em termos de métricas de qualidade de serviço em comparação com agentes treinados com diferentes conjuntos de ações e soluções, incluindo a retro propagação clássica, o CEM e as abordagens tradicionais de aprendizado sem reforço.

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Visualização Panorâmica Georreferenciada de Potenciais Focos de Mosquito Aedes aegypti

Thadeu Luiz B Dias, Lucas S Meyer, Wesley Lobato Passos, Eduardo A. B. da Silva, Sergio Lima Netto

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151687

Keywords: Costura de imagens Georreferenciamento

Abstract

A detecção e localização de possíveis focos de proliferação de mosquitos podem direcionar ações de combate às doenças relacionadas, aumentando a eficiência no controle e diminuindo a carga sobre as equipes de campo. Neste trabalho é apresentado um sistema de mapeamento georreferenciado de possíveis focos do mosquito Aedes aegypti, a partir de reconhecimento aéreo obtido por veículos não tripulados. Utilizando técnicas de combinação de quadros, uma vista panorâmica de alta resolução da região monitorada é sintetizada, sinalizando e georreferenciando pontos de interesse, além de apresentar estatísticas como densidade de focos por região, permitindo uma interpretação intuitiva para direcionamento de equipes.

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Arranjo de Antenas operando em Modo ENZ para Aplicações em Ondas Milimétricas

Felipe Forza, Evandro Cesar Vilas Boas, Felipe Augusto Pereira de Figueiredo, Rausley Adriano Amaral de Souza

DOI: 10.14209/sbrt.2025.1571151690

Keywords: 5/6G antenas ENZ SIW

Abstract

Este trabalho propõe o projeto de um arranjo de alto ganho com elemento em guia de onda integrado ao substrato (SIW, substrate integrated waveguide), operando em modo ENZ (epsilon-near-zero) para a faixa de frequências de ondas milimétricas. O elemento apresenta independência geométrica longitudinal em relação à frequência de operação do modo ENZ. Esse elemento é utilizado para o desenvolvimento de um arranjo planar 4 x 4 com excitação independente, visando aplicações MIMO. Os resultados numéricos demonstram uma banda de operação de 1,09 GHz, ganho máximo de 21 dBi e nível de lóbulos laterais superior a 9,21 dB nos planos de campo elétrico e campo magnético.

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