申请/专利权人：河南理工大学

申请日：2024-01-22

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN117915446A

主分类号：H04W52/34

分类号：H04W52/34;H04B17/336;H04B17/382

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.05.07#实质审查的生效;2024.04.19#公开

摘要：本发明提出了一种环境反向散射系统中最大化能量效率的方法，适用于包含一个智能反射面、一个无线电射频源、多个无线供电的环境反向散射设备、一个环境反向散射接收端的系统。首先，以检测信号时的信干噪比作为约束条件，构建环境反向散射通信系统中最大化能量效率的优化问题，然后，为单天线反向散射设备设置能满足其运行的反射系数的上限，其次，在不考虑约束条件的情况下，采用分数规划算法通过迭代的方法求解优化问题，最后，结合约束条件得到最大化系统能量效率的功率和智能反射面相移。

主权项：1.环境反向散射系统中最大化能量效率的方法，其特征在于，适用于包含一个智能反射面、一个无线电射频源、多个无线供电的单天线反向散射设备、一个环境反向散射接收端的系统，包括如下步骤：步骤A，构建环境反向散射系统中最大化能量效率的优化问题，用公式表示为 s.t.Pt≤Pmaxη1-akPt|htk|2≥ξk，k＝1，2，…，KSINRt≥γtSINRk≥γ，k＝1，2，…，Kak|gtkΘgr+hrkhtk|2Pt≥|gtmΘgr+hrmhtm|2amPt，πm＞πk，k＝1，2，…，K，m＝1，2，…，K0≤ak≤1，k＝1，2，…，Kθn∈[0，2π，n＝1，2，…，N其中，Pt表示无线电射频源的发送功率，ak表示第k个单天线反向散射设备的反射系数，htk、ht、hrk、gtk和gr分别表示无线电射频源到第k个单天线反向散射设备的信道、无线电射频源到环境反向散射接收端的信道、第k个单天线反向散射设备到环境反向散射接收端的信道、第k个单天线反向散射设备到智能反射面的信道以及智能反射面到环境反向散射接收端的信道，k＝1，2，…，K，K是单天线反向散射设备的数量，Pmax是无线电射频源的最大发送功率，ξk表示第k个单天线反向散射设备操作其电路所需的最小功率，η表示单天线反向散射设备的能量采集效率，SINRt是环境反向散射接收端解码无线电射频源的发送信号时的信干噪比，σ2是环境反向散射接收端接收到的噪声的方差，SINRk是环境反向散射接收端解码第k个单天线反向散射设备信号时的信干噪比，γ表示环境反向散射接收端解码单天线反向散射设备的信号时所需的最低信干噪比，γt表示环境反向散射接收端解码无线电射频源的发送信号时所需的最低信干噪比，是智能反射面的相移矩阵，θn∈[0，2π，n＝1，2，…，N，N是反射元素的数量，πk表示环境反向散射接收端解码单天线反向散射设备信号时的解码次序，πk＝n表示第n个被解码的信号来自第k个单天线反向散射设备，|·|表示绝对值；步骤B，令令gPt＝Pt且引入变量ρ＝fPt，θn，n＝1，2，…，NgPt；步骤C，为Pt和θn赋初始值，分别为Pt0和θn0，n＝1，2，…，N，计算ρ0＝fPt0，θn0，n＝1，2，…，NgPt0，令l＝1，设定阈值ζ＞0；步骤D，以Ptl和θnl作为变量，n＝1，2，…，N，以Ptl-1、ρl-1和θml-1作为已知参数，m＝1，2，…，N且m≠n，计算Ptl＝argmax{fPtl，θnl-1，n＝1，2，…，N-ρl-1gPtl}，计算θnl＝argmax{fPtl-1，θnl，θml-1，m＝1，2，…，N，m≠n-ρl-1gPtl-1}；步骤E，以ρl作为变量，以Ptl和θnl作为已知参数，n＝1，2，…，N，计算辅助函数Fρl＝max{fPtl，θnl，n＝1，2，…，N-ρlgPtl}；步骤F，如果Fρl＜ζ，算法收敛，否则令l＝l+1，执行步骤D和步骤E；步骤G，令θn＝mod[θnl，2π]，其中，mod[θnl，2π]表示θnl关于2π的取模运算，计算ak|gtkΘgr+hrkhtk|2，k＝1，2，…，K，将集合{ak|gtkΘgr+hrkhtk|2，k＝1，2，…，K}中的元素从大到小进行排序，若ak|gtkΘgr+hrkhtk|2是该集合的第i个元素，则令πk＝i，用此方法为π1、π2、......、πK赋值，由此确定了环境反向散射接收端解码单天线反向散射设备发送信号时的解码次序，令其中，Pmin＝max{c，bk，k＝1，2，…，K}，

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权利要求：

百度查询： 河南理工大学 环境反向散射系统中最大化能量效率的方法

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