申请/专利权人：西南交通大学

申请日：2022-11-11

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN115834322B

主分类号：H04L27/38

分类号：H04L27/38;H04W24/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2023.04.07#实质审查的生效;2023.03.21#公开

摘要：本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种基于分离接收机和智能反射面辅助的通信系统。本发明的系统包括一个单天线发射机、一个N反射阵元的无源IRS以及一个单天线功率分离接收机，其中发射机的发射信号通过直接链路和反射链路到达功率分离接收机，功率分离接收机接收到信号后，根据功率分离因子ρ将接收信号分成两路信号，分别进入相干接收机处理和非相干接收机处理，最后通过联合进行信息检测。本发明还包括了对IRS的相移与分离接收机的功率分离比进行联合优化，从而实现较大增益。

主权项：1.一种基于分离接收机和智能反射面辅助的通信系统，其特征在于，包括一个单天线发射机、一个N反射阵元的无源智能反射面IRS以及一个单天线功率分离接收机，其中发射机的发射信号通过直接链路和反射链路到达功率分离接收机，是IRS到功率分离接收机的通信链路，Θ是IRS反射相移矩阵，G是发射机到IRS的通信链路；将发射机到功率分离接收机的等效信道表示为功率分离接收机接收到信号后，根据功率分离因子ρ将接收信号分成两路信号，其中一路进入相干接收机处理，相干接收机的AWGN噪声为另一路则进入非相干接收机处理，非相干接收机的AWGN噪声为N；在相干接收机处理过程中，射频接收信号通过下变频电路变换为I路和Q路基带信号，然后利用模数转换器ADC得到第一离散信号；在非相干接收机处理过程中，通过整流器把射频信号变换为直流信号，然后通过ADC得到第二离散信号，最后将第一离散信号和第二离散信号这两路信号联合进行信息检测；对IRS的相移与分离接收机的功率分离比进行联合优化，建立优化问题为： s.t.0ρ1,0≤θn≤2π,n＝1,2,...,N其中，ρ为分离接收机的功率分离比，P为系统发射功率，为接收天线噪声功率，为相干接收机的噪声功率，为非相干接收机的噪声功率，上述优化问题为非凸问题，对于该非凸问题，优化变量ρ和Θ耦合，因此采取交替优化法，迭代过程为：S1、用给定的ρ值，优化θ，具体为：对优化问题进行简化，去掉无关常量得到目标函数： s.t.0≤θn≤2π,n＝1,2,...,N其中令因此对于|h|2就有： 令可得： 带入目标函数得： s.t.diagV＝1,V≥0其中对-log21+C·TrRV进行连续凸逼近SCA： 其中V0是上一轮迭代得到的变量值，可得： s.t.diagV＝1,V≥0通过凸优化工具求解得到最优θ值；S2、利用得到的最优θ值，优化ρ：将优化问题转化为： s.t.0ρ1其中：B＝P|h|2，以及a＝AF-E，b＝AE，c＝BCG-H，d＝B[CH+I+DG-H]，e＝BDH+I；使用FP对分子分母解耦： s.t.0ρ1,a0其中α是引入的辅助变量，其最优解为：对-a2cρ2+dρ+e进行SCA： 其中ρ0是上一轮迭代得到的变量值，可得： s.t.0ρ1通过凸优化工具求解得到最优ρ值；S3、第r轮迭代完成后，将由步骤S1、S2得到的θ和ρ代入优化问题中，计算系统互信息量MIr，并且当下式成立时，即可停止迭代，否则就进入第r+1轮迭代： 其中∈是预设的门限值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西南交通大学 一种基于分离接收机和智能反射面辅助的通信系统

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