基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法和系统。该基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法，基于包括有可重构全息超表面的基站和用户间通信过程，在基于辐射振幅和信道矩阵设计得到数字波束成形方案，以及基于可重构全息超表面上电磁波的传输特性设计得到全息波束成形方案后，采用联合优化算法，以迭代的方式确定最终的全息波束成形方案，最后，依据最终的全息波束成形方案对发射信号进行处理，以在填补现有技术没有工作研究RHS辅助下的多用户通信的基于离散幅度调控的全息波束形成方案对通信系统性能影响的空白的同时，使用户总数据速率达到最大。大。大。

【技术实现步骤摘要】
基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法和系统


[0001]本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法和系统。

技术介绍

[0002]为了实现无处不在的智能信息网络，即将到来的第六代(6G)无线通信对天线技术提出了严格的要求，如容量增强和精确的波束控制。虽然广泛使用的碟形天线和相控阵天线都有能力实现这些目标，但它们都存在着自身固有的缺陷，严重阻碍了它们的未来发展。具体而言，碟形天线需要沉重而昂贵的波束转向机械，而相控阵高度依赖功率放大器，耗电功率大，移相电路复杂，移相器众多，尤其是在高频波段。因此，为了满足未来6G无线系统中指数增长的移动设备的数据需求，需要更经济高效的天线技术。在现有的天线技术中，全息天线作为一种小尺寸、低功耗的平面天线，以其低制造成本和低硬件成本的多波束控制能力受到越来越多的关注。具体地说，全息天线利用金属贴片在表面构建全息图案，根据干涉原理记录参考波和目标波之间的干涉。然后，参考波的辐射特性可以通过全息图案来改变，以产生所需的辐射方向。
[0003]然而，随着移动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法，其特征在于，应用于包括有可重构全息超表面的通信；所述基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法包括：获取全息波束成形方案；采用联合优化算法，以迭代的方式确定最终的全息波束成形方案。2.根据权利要求1所述的基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法，其特征在于，还包括：基于可重构全息超表面的传输参数和所述信道矩阵确定用户总数据传输速率的最大化问题模型；所述传输参数包括：数字波束成形矩阵、传播矢量和馈源到超材料辐射单元间的距离矢量。3.根据权利要求2所述的基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法，其特征在于，还包括：获取数字波束成形方案；采用联合优化算法，以迭代的方式确定最终的数字波束成形方案；所述最终的数字波束成形方案使所述用户总数据传输速率的最大化问题模型的值最大。4.根据权利要求2所述的基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法，其特征在于，获取全息波束成形方案之前，还包括：确定无整数约束下的最优离散幅度值和用户总数据传输速率上限；采用分支定界法基于所述用户总数据传输速率上限对所述无整数约束下的最优离散幅度值进行优化；基于优化后的所述无整数约束下的最优离散幅度值确定全息波束成形方案。5.根据权利要求4所述的基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法，其特征在于，所述确定无整数约束下的最优离散幅度值和用户总数据传输速率上限，具体包括：引入辅助变量，并基于所述辅助变量改写所述用户总数据传输速率的最大化问题模型；基于改写后的所述用户总数据传输速率的最大化问题模型确定最优辅助变量；利用MATLAB基于所述最优辅助变量确定无整数约束下的最优离散幅度值和用户总数据传输速率上限。6.根据权利要求4所述的基于离散幅值调控的全息天线的波束成形优化方法，其特征在于，采用分支定界法基于所述用户总数据传输速率上限对所述无整数约束下的最优离散幅度值进行优化，具体包括：构造所述无整数约束下的最优离散幅度值中一分支的第一约束条件和第二约束条件；将所述第一约束条件加入第一后继优化问题，将所述第二约束条件加入第二后继优化问题；采用MATLAB中的二次规划算法确定与所述第一后继优化问题对应的最优离散幅度值和用户总数据传输速率上限，确定与所述第二后继优化问题对应的最优离散幅度...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓若琪，张雨童，张浩波，
申请(专利权)人：杭州腓腓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：