[發明專利]IRS輔助海洋非正交多址通信的穩健波束賦形方法

在審

• 申請號: 202211028316.2
• 申請日: 2022-08-25
• 公開（公告）號: CN115314093A
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 張廣馳;李康柏;崔苗
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/0413;H04W16/28;H04W52/02;H04W52/20;H04W52/24;H04W52/26
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 劉俊

1.一種IRS輔助海洋非正交多址通信的穩健波束賦形方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1.建立IRS輔助海洋的非正交多址通信系統，所述系統包括基站、IRS、第一海洋用戶及第二海洋用戶；

S2.考慮IRS的輔助，基站采用波束賦形技術分別向第一海洋用戶和第二海洋用戶傳輸信號；

S3.按照不同解碼順序，對第一海洋用戶和第二海洋用戶接收到的信號進行解碼，分別得到在第一海洋用戶處和在第二海洋用戶處的信息的信干噪比；

S4.基于不同解碼順序下得到的第一海洋用戶和第二海洋用戶處的信息的信干噪比，分別計算第一海洋用戶和第二海洋用戶的通信速率；

S5.考慮基站分別向第一海洋用戶和第二海洋用戶傳輸信號的信道的誤差，以基站最小化發射功率為目標函數，以第一海洋用戶的最差通信速率、第二海洋用戶的最差通信速率和IRS單位模的約束為約束條件，分別在不同解碼順序下構建優化問題，對所述優化問題進行優化求解，得到基站的最小化發射功率的最優解。

2.根據權利要求1所述的IRS輔助海洋非正交多址通信的穩健波束賦形方法，其特征在于，在步驟S1中，所述基站配備有N根發射天線，其中N＞1，所述第一海洋用戶和第二海洋用戶均配備單根天線，所述IRS設有M個反射單元，并輔助第二海洋用戶進行接收信號，設定IRS的反射相移矩陣的具體表達式為：

φ＝diag(Θ) (1)

其中，Θ＝[q₁，q₂，...，q_M]^H，X^H表示矩陣X的共軛轉置，β_m表示第m個反射單元的反射幅度，β_m∈[0，1]，θ_m表示第m個反射單元的反射相位，θ_m∈[0，2π)，m∈{1，...，M}。

3.根據權利要求2所述的IRS輔助海洋非正交多址通信的穩健波束賦形方法，其特征在于，在步驟S2中，定義基站到第一海洋用戶之間的信道為基站到第二海洋用戶之間的信道為基站到IRS之間的信道為IRS到第二海洋用戶之間的信道為其中，表示x×y維復值矩陣的集合。

4.根據權利要求3所述的IRS輔助海洋非正交多址通信的穩健波束賦形方法，其特征在于，基站傳輸的信號的表達式為：

x＝w₁s₁+w₂s₂ (2)

其中，w₁和表示波束賦形向量，s₁和s₂分別表示傳輸給第一海洋用戶和第二海洋用戶的信息，不失一般性假設E[|s₁|²]＝1，E[|s₂|²]＝1；

第一海洋用戶接收到的信號的表達式為：

第二海洋用戶接收到的信號的表達式為：

其中，n₁、n₂分別表示第k個海洋用戶接收到的均值為0，方差為的加性高斯白噪聲。