[发明专利]基于智能反射面的宽带高空平台信道模型建立方法

权利要求书

1.基于智能反射面的宽带高空平台信道模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、考虑到用户端Rx周围以及智能反射面IRS和高空平台Tx周围的传播环境，采用三维多圆柱体代表用户端周围的散射体，采用三维多椭圆-圆柱体代表高空平台Tx和智能反射面IRS之间的散射体，建立基于智能反射面的宽带高空平台信道模型，并得到信道模型的复信道增益；

S2、为了最大程度地改善通信质量以达到最佳的接收信号功率，并以此为原则，根据基于智能反射面的宽带高空平台信道模型，采用统计性均值运算，设计基于智能反射面中反射单元的反射相位的优化问题；

S3、由于在信道模型中经智能反射面IRS中智能反射单元的反射分量占模型复信道增益的主要部分，最优的智能反射面IRS时变反射相位的求值简化为求智能反射面IRS中的智能反射单元反射分量最大时的反射相位；

S4、根据谐波加法定理，求出最优的智能反射面IRS时变反射相位；

S5、根据高空平台和用户端的运动的情况，确定高空平台Tx、用户端Rx、智能反射面IRS分别和散射体之间的时变参数，时变参数包括高空平台Tx与散射体用户端Rx与散射体智能反射面IRS与散射体以及用户端Rx与散射体之间的时变方位角和时变仰角参数；

S6、通过步骤S4得到的最优的智能反射面IRS时变反射相位和步骤S5中得到的时变参数，求解基于智能反射面的宽带高空平台信道模型的空时相关性函数，通过相关性分析来确定智能反射面IRS对高空平台信道特性的影响。

2.根据权利要求1所述的基于智能反射面的宽带高空平台信道模型建立方法，其特征在于，步骤S1中得到的基于智能反射面的宽带高空平台信道模型的复信道增益h_pq,uw(t)的计算公式为：

其中，t表示时间变量，L表示一共全部抽头的次数，l表示第l次抽头，c_l表示第l次抽头带来的增益效果，表示第l次抽头时高空平台(q,p)-th天线单元和用户端(w,u)-th天线单元散射分量的复信道增益，表示第l次抽头时高空平台(q,p)-th和用户端(w,u)-th天线单元之间的智能反射面IRS反射的复信道增益；表示第l次抽头时高空平台天线单元(q,p)-th和用户端(w,u)-th天线单元经智能反射面IRS反射后直射分量的复信道增益，表示第l次抽头时(q,p)-th天线单元经IRS和散射体反射后的散射分量的复信道增益。

3.根据权利要求1所述的基于智能反射面的宽带高空平台信道模型建立方法，其特征在于，步骤S2中优化问题表示如下：

其中，t表示时间变量，θ_mn(t)表示智能反射面IRS时变反射相位，表示统计性均值运算，h_pq,uw(t)表示基于智能反射面的宽带高空平台信道模型的复信道增益。

4.根据权利要求3所述的基于智能反射面的宽带高空平台信道模型建立方法，其特征在于，步骤S3中将步骤S1中的复信道增益带入步骤S2中的优化问题中，则优化问题进一步表示为：

其中，L表示一共全部抽头的次数，l表示第l次抽头，c_l表示第l次抽头带来的增益效果，表示第l次抽头时高空平台(q,p)-th天线单元和用户端(w,u)-th天线单元散射分量的复信道增益，表示第l次抽头时高空平台(q,p)-th和用户端(w,u)-th天线单元之间的智能反射面IRS反射的复信道增益。