[發明專利]一種智能反射面輔助通信的波束域信道角度估計方法

有效

• 申請號: 202110042504.X
• 申請日: 2021-01-13
• 公開（公告）號: CN112887002B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 黨建;李業偉;朱永東;郭榮斌;張在琛;吳亮
• 申請（專利權）人: 之江實驗室;東南大學
• 主分類號: H04B7/08
• 分類號: H04B7/08
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 秦秋星

1.一種智能反射面輔助通信的波束域信道的角度估計方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：基站配備多天線，用戶配備單天線，用戶發送導頻數據，基站側利用經典譜估計方法估計出信號到達角；

步驟2：將基站接收波束方向對準智能反射面，用戶持續發送導頻數據，將其持續發送的時間分為多個等間隔的時隙，在每個時隙開始，對智能反射面的反射系數進行配置，并保持該配置直到該時隙結束；在基站側，計算并記錄每個時隙收到的信號平均功率；

步驟3：基站找到信號平均功率序列的局部極大值，并根據篩選標準值對局部極大值進行篩選；基站通過極大值平均功率的時隙序號找出相對應的空間角度，作為智能反射面入射角的估計值；

步驟4：基站通過步驟1中估計的到達角信息判斷智能反射面和基站之間是否存在除視距鏈路之外的非視距鏈路，若不存在，則完成估計，若存在，則轉到步驟5；

步驟5：將基站接收波束方向對準其中一條非視距鏈路的信號到達角方向，選擇步驟2中基站側接收信號平均功率最大的用戶持續發送導頻數據，將其持續發送的時間等分為多個連續的階段；每個階段的時間分為數量相同的等間隔時隙，不同階段的時隙序號相同；在任一階段中，每個時隙開始時，對智能反射面的反射系數進行配置，并保持該配置直到該時隙結束；在基站側，計算并記錄每個階段中所有時隙收到的信號平均功率；

步驟6：基站將不同階段中相同時隙序號對應的信號平均功率值進行相乘，在相乘的結果中找到全局最大值，把該最大值的時隙序號所對應的空間角度作為智能反射面反射角的估計值；

步驟7：基站通過步驟1中估計的到達角信息判斷智能反射面和基站之間是否存在尚未估計反射角的其他非視距鏈路，若不存在，則完成估計，若存在，則轉到步驟5。

2.根據權利要求1所述智能反射面輔助通信的波束域信道的角度估計方法，其特征在于：步驟3中，基站篩選信號平均功率局部極大值的方法如下：找出信號平均功率的全局最大值，選定該最大值的20-30％為篩選標準值，未達到篩選標準值的局部極大值被剔除，達到篩選標準值的局部極大值被保留。

3.根據權利要求1所述智能反射面輔助通信的波束域信道的角度估計方法，其特征在于：步驟2和步驟5中，智能反射面的反射系數矢量配置為

v_j＝phase(a(μ₀)oa^*(θ_j))

其中，j為時隙序號，θ_j為入射空間角度，a(μ₀)代表以μ₀為反射空間角度的導向矢量，它與時隙序號無關，o表示哈達瑪積，phase( )表示只取該矢量的相位部分。

4.根據權利要求1所述智能反射面輔助通信的波束域信道的角度估計方法，其特征在于：步驟3中的時隙序號和入射空間角度之間是一對一的關系，時隙序號不同，則入射空間角度不同；步驟6中的時隙序號和反射空間角度之間是一對一的關系，時隙序號不同，則反射空間角度不同。

5.根據權利要求1所述智能反射面輔助通信的波束域信道的角度估計方法，其特征在于：步驟1中基站側所使用的經典譜估計方法包括但不限于多信號分類算法、基于旋轉不變技術的信號參數估計算法。