[發明專利]一種STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法及系統在審
| 申請號： | 202310325067.1 | 申請日： | 2023-03-28 |
| 公開（公告）號： | CN116484589A | 公開（公告）日： | 2023-07-25 |
| 發明（設計）人： | 張軍;王子超;徐東超;申海;楊嘉藝 | 申請（專利權）人： | 南京郵電大學 |
| 主分類號： | G06F30/20 | 分類號： | G06F30/20;G06F17/11 |
| 代理公司： | 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272 | 代理人： | 曹洪 |
| 地址： | 210003 *** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 star ris 輔助 uav 最佳 高度 設計 方法 系統 | ||
1.一種STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法，其特征在于，包括：
設置STAR-RIS的反射和透射相移矩陣以及無人機高度的初值，根據無人機高度的初值計算STAR-RIS的最佳反射和透射相移矩陣；
基于STAR-RIS的最佳反射和透射相移矩陣計算通信用戶的接收速率表達式，根據通信用戶的接收速率表達式推導無人機最佳高度的表達式，最終得到無人機最佳飛行高度。
2.如權利要求1所述的STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法，其特征在于：所述STAR-RIS的最佳反射相移矩陣表示為：
其中，βr表示STAR-RIS的一個反射元件的反射振幅系數，表示第m個反射元件的反射相移。
3.如權利要求1或2所述的STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法，其特征在于：所述STAR-RIS的最佳透射相移矩陣表示為：
其中，βt表示STAR-RIS的一個透射元件的透射振幅系數，且βr+βt＝1；表示第m個透射元件的透射相移。
4.如權利要求3所述的STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法，其特征在于：所述反射元件的反射相移具體設計表示為：
其中，d表示反射和透射元件的相鄰間隔，λ表示入射波波長，θBS、θ1分別表示基站相對于無人機的離開角以及探測目標相對于無人機的到達角，θ2表示通信用戶相對于無人機的到達角。
5.如權利要求4所述的STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法，其特征在于：所述透射元件的透射相移具體設計表示為：
6.如權利要求5所述的STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法，其特征在于：所述通信用戶的接收速率，具體表示為：
其中，β0和α0分別表示基站到無人機之間信道單位距離1m時的路徑損耗和路徑損耗因子，β1和α1分別表示無人機到通信用戶之間信道單位距離1m時的路徑損耗和路徑損耗因子，d0和d1分別表示基站到無人機以及無人機到通信用戶的距離，表示通信用戶處的噪聲功率。
7.如權利要求4-6任一項所述的STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法，其特征在于：所述無人機最佳高度，具體表示為：
其中，zHAP表示通信用戶的高度，zb表示基站的高度。
8.如權利要求7所述的STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法，其特征在于：所述無人機最佳高度表達式中，T、A表示為：
其中，l0、l1分別表示基站到無人機以及無人機到通信用戶的水平距離。
9.如權利要求8所述的STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計方法，其特征在于：所述無人機最佳高度表達式中，T中的參數B表示為：
10.一種STAR-RIS輔助通感的UAV最佳高度設計系統，其特征在于：包括一個具有單天線的基站、一個搭載著M個被動反射和透射元件STAR-RIS的無人機、一個單天線探測目標和一個單天線通信用戶。
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