[發(fā)明專利]無(wú)人機(jī)搭載RIS通信系統(tǒng)中無(wú)人機(jī)最佳高度的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210904759.7
• 申請(qǐng)日: 2022-07-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115347933B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡艷;徐東超;張軍;朱洪波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B7/145
• 分類號(hào): H04B7/145;H04W64/00;H04B17/391;H04B17/40
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 羅運(yùn)紅

1.一種無(wú)人機(jī)搭載RIS通信系統(tǒng)中無(wú)人機(jī)最佳高度的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括：

構(gòu)建無(wú)人機(jī)搭載RIS輔助的無(wú)線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一個(gè)具有單天線的基站、一個(gè)搭載著N個(gè)被動(dòng)反射單元RIS的無(wú)人機(jī)以及一個(gè)單天線用戶；

無(wú)人機(jī)最佳高度設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：

步驟1，將無(wú)人機(jī)高度進(jìn)行初始化并設(shè)置環(huán)境參數(shù)；

步驟2，設(shè)計(jì)無(wú)人機(jī)最佳高度H的等效參數(shù)t的迭代表達(dá)式；

步驟3，判斷當(dāng)前時(shí)刻等效參數(shù)t是否滿足收斂條件，如果收斂，則獲得無(wú)人機(jī)最佳高度；如果不收斂，則將當(dāng)前時(shí)刻等效參數(shù)t代入下一時(shí)刻迭代表達(dá)式，重新執(zhí)行步驟3，直至等效參數(shù)t達(dá)到收斂條件；

所述步驟2中，基站與用戶之間的信息傳輸是通過(guò)RIS反射基站處發(fā)射的信號(hào)給用戶，設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)最佳高度H的表達(dá)式：

基站與無(wú)人機(jī)的信道模型無(wú)人機(jī)與用戶的信道模型分別為：

其中，表示無(wú)人機(jī)分別到基站和用戶的距離；N為RIS的反射元件數(shù)目，l₁、l₂表示無(wú)人機(jī)到基站的水平距離和無(wú)人機(jī)到用戶的水平距離，ε₁、c₁表示基站到無(wú)人機(jī)之間信道的路徑損耗因子和在參考距離為1m時(shí)的路徑損耗；ε₂、c₂表示無(wú)人機(jī)到用戶之間信道的路徑損耗因子和在參考距離為1m時(shí)的路徑損耗；表示兩條反射信道的萊斯因子，式中α、β表示環(huán)境參數(shù)；是基站到無(wú)人機(jī)的信道的NLoS分量，其向量中每個(gè)元素滿足均值為0，方差為1；是基站到無(wú)人機(jī)的信道的LoS分量；

利用t＝cexp(b·(180/π)·arctan(l₁/H))進(jìn)行換元處理，得到形如t＝f(t)的迭代表達(dá)式：

其中，κ₂＝c·exp(b·(180/π)·arctan(l₂/H))無(wú)人機(jī)到用戶端信道的萊斯因子大小，H＝l₁tan(π/(180·b)·In(t/c))表示無(wú)人機(jī)的高度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)人機(jī)搭載RIS通信系統(tǒng)中無(wú)人機(jī)最佳高度的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，步驟1中，將無(wú)人機(jī)高度H初始化為10m，設(shè)置環(huán)境參數(shù)α＝9.61、β＝0.16、c₁＝c₂＝1、ε₁＝ε₂＝2。