1.一种可重构反射面辅助无线通信系统中反射系数设计方法,其特征在于,包含以下步骤:
步骤1:在可重构反射面辅助的通信系统下行链路中,基站配置天线数目为M,反射面单元数为N,同时为K个单天线用户提供服务,基站通过控制器调整可重构反射面的反射系数,从而达到提高系统通信质量和提升传输速率的目的,hIUk是反射面到第k个用户的信道矢量、HBI是基站到反射面的信道矩阵、hBUk是基站到第k个用户的直达路径信道矢量、基站发射功率P、第k个用户的噪声功率为 其中k=1,2,…,K,令整数T表示计算精度;设置预编码2
矩阵初始值、反射面反射系数初始值参数分别为W、Φ,其中P、σk均为正数;
opt‑k
步骤2:针对每一个用户k(k=1,…K),设计信噪比(SNR)最优的反射系数Φ ;
步骤3:最优反射面反射系数 其中βk∈(0,1)代表第k个用户的权重,选择使得系统和速率最大化的β=[β1,β2,…,βK]。
2.如权利要求1所述的一种可重构反射面辅助无线通信系统中反射系数设计方法,其opt‑k opt‑k
特征在于:在步骤2中,第k个用户SNR最优的反射面反射系数为Φ =diag(v ),其中opt‑k
diag(·)代表的是以矢量v 为对角元素的对角矩阵,且+
其中,j为虚数单位,{·}代表的是求伪逆,angle(·)代表的是取复数的相位。
3.如权利要求1所述的一种可重构反射面辅助无线通信系统中反射系数设计方法,其特征在于:在步骤3中选择使得系统和速率最大化的β,具体步骤为:步骤301:令γ=1/T,且βk取值范围为(0,γ,2γ,…,1),引入权重因子βi∈(0,1),计算满足 的可行解集合B;
步骤302:对于所有在集合B中的β,计算系统的和速率;
步骤303:输出使得系统和速率最大的β。
4.如权利要求3所述的一种可重构反射面辅助无线通信系统中反射系数设计方法,其特征在于:步骤301中,β的可行解集合B的生成方法如下:(q) (q) (q)
步骤30101:令q=0,L ←K,代表将用户数目K的值赋给L ,L 代表第q次迭代下变量(q) (q)
L的值,记 b 代表由变量 组成的可行解,变量 为在L 下的可(q) (q)
行解,c =1,c 代表第q次迭代下的值,满足 的所有可行解集合即为B;
(q) (q)
步骤30102:若L =1,则返回可行解 并结束当前循环;若变量L =2,则返回可行解 并结束当前循环;否则,令t←0;
步骤30103:令 计算 的全部可行解,具体方法为:令q←q+1,L(q) (q‑1)
=L ‑1, 代表从变量 到变量 所组成的可行解,跳转至步骤30102;
步骤30104:若t=T,则终止当前循环,否则令t←t+1,并返回步骤30103。
5.如权利要求1所述的一种可重构反射面辅助无线通信系统中反射系数设计方法,其特征在于:步骤302中,根据下式计算系统的和速率:其中,SINRk表示第k个用户的信干噪比,计算公式为:opt opt
其中,Φ 是优化过后的可重构反射面的反射系数,令hk=hIUkΦ HBI+hBUk表示第k个用户的的等效信道,wk表示第k个用户的波束赋形矢量,wj表示第j个用户的波束赋形矢量,H
其中(·)代表共轭转置。