请用Matlab产生一段代码，生成一个OFDM毫米波频段信号传输模型，其中包含一条直连信道和一条RIS进行辅助传输的信道，要求输入端多天线，输出端单天线，采用流形优化方法对RIS反射系数进行优化，绘制优化前后系统可达传输速率的差异

由于涉及到多个模块，我将代码分为以下几个部分。

首先是 OFDM 信号生成模块：

%% OFDM信号生成
clear;clc;
N = 256;                % 子载波数
cp_len = N/4;           % 循环前缀长度
M = 4;                  % 调制阶数
num_data = N*M;         % 数据长度
num_sym = 10;           % 符号数
tx_data = randi([0,M-1],num_data,num_sym);   % 随机生成调制数据
tx_sym = qammod(tx_data,M);                 % 调制
tx_data_parallel = reshape(tx_sym,N,num_sym);   % 并行转串行
tx_ofdm = ifft(tx_data_parallel);            % IFFT
tx_ofdm_cp = [tx_ofdm(end-cp_len+1:end,:);tx_ofdm];    % 加循环前缀

其次是多天线输入单天线输出模块：

%% 多天线输入单天线输出
H = (randn(1,4)+1j*randn(1,4)).';    % 随机生成通道
rx_ofdm = H'*tx_ofdm_cp;             % 多天线输入单天线输出

然后是直连信道和 RIS 辅助信道模块：

%% 直连信道和RIS辅助信道
% 直连信道 H1
H1 = (randn(1,4)+1j*randn(1,4)).';  % 随机生成通道

% RIS辅助信道 H2
N_ris = 64;                         % RIS中反射器数量
d_ris = 0.5;                        % 反射器间距离
d_0 = 0.5;                          % 反射器到接收天线的距离
lambda = 0.1;                       % 波长
theta = pi/6;                       % 入射角度
phi = pi/3;                         % 相位差
D = diag(exp(-1j*phi*[0:N_ris-1])); % 相位差矩阵
G = zeros(N_ris,4);                 % RIS到发射天线的通道矩阵
for i = 1:N_ris
    G(i,:) = exp(-1j*2*pi*d_0/lambda*(sin(theta)*sin((i-1)*d_ris/lambda)+cos(theta)*cos((i-1)*d_ris/lambda)));
end
H2 = G*D*H1;                        % 计算RIS辅助信道

接着是流形优化模块，其中使用了 Manopt 工具箱进行流形优化：

%% 流形优化
addpath('manopt');                  % 加载Manopt工具箱
% 定义流形
N_manifold = N_ris;                 % 流形维数
manifold = euclideanfactory(N_manifold,1);  % 欧几里得流形
% 定义代价函数
costfun = @(x) -abs(H1+G*diag(exp(1j*x))*H2)^2;  % 要最大化的代价函数
% 定义初始点和参数
x0 = zeros(N_manifold,1);           % 初始点
options.maxiter = 200;              % 最大迭代次数
options.verbosity = 0;              % 不输出迭代信息
% 进行流形优化
[x,~] = conjugategradient(costfun,x0,options,manifold);
% 计算RIS反射系数
w = exp(1j*x);

最后是比较优化前后系统可达传输速率的差异并绘图的模块：

%% 比较优化前后系统可达传输速率的差异并绘图
% 无 RIS 时的信道
H_no_ris = H1;

% 有 RIS 时的信道
H_with_ris = H1+G*diag(w)*H2;

% 计算无 RIS 和有 RIS 时的信噪比
SNR_db = -10:2:20;      % 信噪比范围
SNR = 10.^(SNR_db/10);
SNR_mat = repmat(SNR,length(H_no_ris),1);
noise_power = 1./SNR_mat;
noise_power_mat = repmat(noise_power,1,length(SNR));
rate_no_ris = log2(1+abs(H_no_ris).^2./noise_power_mat);
rate_with_ris = log2(1+abs(H_with_ris).^2./noise_power_mat);

% 绘图
figure;
plot(SNR_db,sum(rate_no_ris),'-o','LineWidth',1.5);
hold on;
plot(SNR_db,sum(rate_with_ris),'-s','LineWidth',1.5);
grid on;
xlabel('SNR (dB)');
ylabel('可达传输速率 (bit/s/Hz)');
legend('无RIS','有RIS');

完整代码如下：