[发明专利]基于智能反射表面辅助无线通信系统渐进式信道估计方法

权利要求书

1.一种基于智能反射表面辅助无线通信系统渐进式信道估计方法，应用于具有智能反射表面辅助的OFDM无线通信系统，该无线通信系统包括至少一个具有K个天线的基站、至少一个智能反射表面、一个智能反射表面控制器和一个用户，智能反射表面具有M₀个元素单元，该M₀个元素单元被分为η组，每个组包含M个子表面，其中每组单元反射信道具有强相关性，其特征在于，所述统渐进式信道估计方法包括初始化过程和更新过程，其中，

初始化过程如下：

S1、用户顺序发送第0个和第1个OFDM训练符号，同时智能反射表面的反射状态调整为φ⁽⁰⁾和φ⁽¹⁾，分别对应于第0个和第1个OFDM训练符号的传输；

S2、基站对接收到的OFDM训练符号进行离散傅里叶变换，抽取导频承载子载波上的接收数据，并左乘导频序列对角矩阵的逆，得到用户到基站等价合并信道在导频承载子载波上的频率响应和

S3、基站运用三角内插点法，得到用户到基站等价合并信道在子载波上的频率响应r⁽⁰⁾和r⁽¹⁾，过程如下：

S301、对频率响应和进行反傅里叶变换，得到和

S302、设用户到基站等价合并信道抽头的个数为L，选取和中第1到L个抽头，其后填充零到指定长度，得到和

S303、对和进行傅里叶变换，得到接收OFDM训练符号对应的用户到基站等价合并信道在子载波上的频率响应r⁽⁰⁾和r⁽¹⁾；

S4、基站提取用户到基站直达链路的信道频率响应d和用户-智能反射表面-基站级联链路的剩余汇总信道频率响应

S5、存储获得的信道频率响应为集合

S6、基站利用已获得的信道频率响应优化智能反射表面的无源波束赋形向量θ⁽¹⁾，并将优化结果反馈给智能反射表面的控制器，智能反射表面控制器根据优化结果调整智能反射表面的反射状态；

更新过程如下：

S7、用户发送第i个OFDM训练符号，同时智能反射表面的反射状态调整为φ⁽ⁱ⁾；

S8、重复步骤S2得到第i个OFDM训练符号传输对应的用户到基站等价合并信道在导频承载子载波上的频率响应

S9、重复步骤S3得到第i个OFDM训练符号传输对应的用户到基站等价合并信道在子载波上的频率响应r⁽ⁱ⁾；

S10、从频率响应r⁽ⁱ⁾中解析出与第i-1个子表面相关联的用户-智能反射表面-基站级联链路信道频率响应g_i-1和与第i个子表面相关联的用户-智能反射表面-基站级联链路的剩余汇总信道频率响应

S11、更新已获得的信道频率响应为

S12、基站利用已获得的信道频率响应优化无源波束赋形向量θ⁽ⁱ⁾并将其反馈给智能反射表面的控制器。

2.根据权利要求1中所述的基于智能反射表面辅助无线通信系统渐进式信道估计方法，其特征在于，所述智能反射表面的初始反射状态为φ⁽⁰⁾＝z⁽⁰⁾＝1_4×1以及φ⁽¹⁾＝z⁽¹⁾＝-1_4×1。其中，z⁽⁰⁾和z⁽¹⁾分别表示第0个和第1个OFDM训练符号的持续时间内智能反射表面的第0个和第1个训练反射状态。

3.根据权利要求1中所述的基于智能反射表面辅助无线通信系统渐进式信道估计方法，其特征在于，所述步骤S2中，计算用户到基站等价合并信道在导频承载子载波上的频率响应的公式为：

其中S_p＝diag(s_p)是OFDM训练符号导频序列s_p的对角矩阵，表示基站的接收天线在导频子载波上的接收信号，和分别表示与接收天线相关联的导频子载波上的信道频率响应和加性高斯白噪声矢量。