[发明专利]一种渐近紧逼近误码率性能分析方法

说明书

本发明公开了一种渐近紧逼近误码率性能分析方法，所述分析方法包括步骤：步骤S1，构建智能反射面辅助通信系统模型，并计算最大比合并器输出的信噪比γ；步骤S2，对所述智能反射面辅助通信系统进行误码率分析，将γ转化为γ＝γ₁+γ₂的形式，分别构造γ₁和γ₂的矩量母函数；步骤S3，根据γ₁和γ₂的矩量母函数和得到渐近紧逼近误码率。本发明是通过反射系数和智能反射面链路系数间的合理构建，使得智能反射面转发链路上的信噪比满足调和均值形式，推导出具有简单结构的系统渐近紧逼近公式，并利用控制变量法，对智能反射面辅助通信系统进行性能分析，从而针对智能反射面辅助通信系统和单时隙放大转发多中继系统的误码率性能进行比较分析。

技术领域

本发明涉及智能反射面辅助通信领域，尤其涉及一种智能反射面辅助通信系统的渐近紧逼近误码率性能分析方法。

背景技术

在未来无线通信系统中，智能反射面技术为解决需要更大带宽、更高频谱效率和更智能传输技术等难题提供了一种潜在的途径。智能反射面技术是一种由大量低成本无源反射元件组成的平面，并可以通过软件控制每个元件实现对入射信号振幅和相位的调整。智能反射面技术具有可扩展性强、实现成本低、工作频段宽、能够实现无线传播环境配置等诸多优点。

智能反射面辅助通信系统被认为是一种没有转发功率的单时隙放大转发多中继系统，但两者的误码率性能比较还没有量化分析和理论依据。

发明内容

为解决智能反射面辅助通信系统和单时隙放大转发多中继系统的的误码率性能进行比较分析的技术问题，本发明提供一种智能反射面辅助通信系统的渐近紧逼近误码率性能分析方法。

本发明采用以下技术方案实现：一种渐近紧逼近误码率性能分析方法，其针对智能反射面辅助通信系统和单时隙放大转发多中继系统的误码率性能进行比较分析，所述分析方法包括步骤：

步骤S1，构建智能反射面辅助通信系统模型，并计算最大比合并器输出的信噪比γ；

步骤S2，对所述智能反射面辅助通信系统进行误码率分析，并将信噪比γ转化为γ＝γ₁+γ₂的形式，分别构造信噪比γ₁和信噪比γ₂的矩量母函数，其中，所述信噪比γ₂需构造以满足调和均值形式；所述误码率分析方法包括步骤：

步骤S21，定义所述智能反射面辅助通信系统内直接链路和智能反射面转发链路的信噪比分别为γ₁和γ₂，且有γ＝γ₁+γ₂；

步骤S22，构造所述信噪比γ₁和所述信噪比γ₂的矩量母函数，分别表示为M_γ1(s)和M_γ2(s)：其中，为从源节点到目的节点的确定性通道h_s，d的方差，是从源节点到智能反射面的确定性信道h_s,r的方差，是从智能反射面到目的节点的确定性通道h_r,d的方差，s是发送的功率归一化信号，m为常数，P为发射功率，是服从均值为0、方差为N₀复高斯白噪声；

步骤S3，根据所述矩量母函数M_γ1(s)和所述矩量母函数得到所述智能反射面辅助通信系统的渐近紧逼近误码率。

作为上述方案的进一步改进，在步骤S1中，所述智能反射面辅助通信系统模型由源节点、目的节点以及具有N个反射单元的智能反射面构成。

作为上述方案的进一步改进，在步骤S1中，最大比合并器输出的所述信噪比γ表示为：其中，N为反射单元数，α∈(0,1]是固定的振幅反射系数，θ为通过智能反射面优化的相移变量，P为发射功率，N₀为复高斯白噪声方差。