[发明专利]可重构智能表面辅助的共生通信系统波束赋形设计方法

权利要求书

1.可重构智能表面辅助的共生通信系统波束赋形设计方法，系统由一个配置Q根天线的基站、K个单天线物联网反向散射设备、一个智能表面、以及一个单天线主接收机组成；其中，智能表面包含M个无源反射单元及一个与其连接的控制器，控制器可以动态调整每个反射单元的反射系数，以智能地重构无线通信环境；其特征在于，所述波束赋形设计方法为：

在保证反射链路信干噪比需求以及主链路最低通信速率需求的前提下，以最小化基站发射功率为目标，联合优化基站端波束赋形向量w以及智能表面端被动式波束赋形矩阵Φ，Φ＝diag{φ₁,φ₂,...,φ_M}表示智能表面的反射系数矩阵，建立优化问题为：

其中，φ＝[φ₁,φ₂,...,φ_M]表示将智能表面被动式波束赋形矩阵Φ向量化，第一个约束是反射链路信干噪比需求，第二个约束是主链路最低通信速率需求，第三个约束为智能表面被动式波束赋形数值特性，

其中，α_k∈[0,1]表示第k个物联网反向散射设备的功率反射系数，表示基站到智能表面的信道，表示基站到第k个物联网反向散射设备的信道，表示智能表面到第k个物联网反向散射设备的信道，表示第k个物联网反向散射设备到主接收机的信道，σ²为零均值加性高斯白噪声的功率，N表示物联网反向散射设备的符号周期为基站的符号周期的N倍；

通过求解优化问题，得到基站端波束赋形向量w和智能表面端被动式波束赋形向量φ的联合优化设计方法。