可重构智能表面任意波束赋形方法技术

本发明专利技术公开了一种可重构智能表面任意波束赋形方法，针对可重构表面辅助移动通信的多样性需求，设计了一种能够产生任意波束数量、波束空间指向、波束截面形状以及波束内部功率分配的灵活波束赋形方法，该方法具有闭合表达式，无需矩阵求逆和数值优化，具有极低的实现复杂度，有利于可重构智能表面反射状态的快速切换和建立。与现有波束赋形方法相比，本发明专利技术公开的方法波束赋形效果明显更优。公开的方法波束赋形效果明显更优。公开的方法波束赋形效果明显更优。

【技术实现步骤摘要】
可重构智能表面任意波束赋形方法


[0001]本专利技术属于无线通信
，尤其涉及一种可重构智能表面任意波束赋形方法。

技术介绍

[0002]随着无线通信应用需求的快速增长，移动通信频谱不断向高频扩展。在增大带宽的同时，高频电磁波也面临着路径损耗严重的问题，容易形成覆盖空洞和盲区。近年来，随着人工电磁材料的发展，以可重构智能表面(RIS,Reconfigurable Intelligent Surface)为代表的新技术被引入到无线通信中。RIS通过对大量微小反射单元的反射系数进行协同配置，在宏观上能够改变电磁波传输行为，实现波束聚焦、分裂和散射等各种波束赋形效果，从而有望在相当程度上解决高频电磁波的覆盖问题。
[0003]现有RIS波束赋形主要关注特定用户的接收信噪比等指标，不关注物理空间中波束形状本身的设计。然而，在移动通信中，由于用户的位置信息难以精确获取，且处于移动状态，以信噪比为指标的波束赋形方法对位置误差和移动的敏感性强，链路鲁棒性差。在某些场景中，基站需要发射较宽的波束进行信息广播。以上场景表明，有必要设计一种RIS的任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可重构智能表面任意波束赋形方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，配置可重构智能表面为N1×
N2个单元的二维矩形平面，单元间隔为d米，并放置在基站的远场位置，记录基站到可重构智能表面的入射波束的方位角和俯仰角步骤2，根据应用需求设定期望的三维反射波束图样，将波束信息映射到二维角度域函数其中一个维度是方位角φ
out
，另一个维度是俯仰角函数值表示在方位角φ
out
、俯仰角方向所分配的波束响应的归一化幅度值；步骤3，将函数使用如下规则映射到另一个二维角度域函数H1(ω1,ω2)：)：)：其中，λ是系统工作频段的载波波长；步骤4，对函数H1(ω1,ω2)进行均匀采样，其中在维度ω1上采样的点数记为M1，在维度ω2上采样的点数记为M2，M1、M2分别满足M1≥N1、M2≥N2，最后将采样后的函数值记为H1(ω
1,k
,ω
2,l
)，其中k、l分别表示维度ω1和维度ω2上的采样序号；步骤5，配置可重构表面第n1行、第n2列个反射单元的反射系数为其中另一半单元的反射系数由如下公式得到：v(n1,n2)=v

【专利技术属性】
技术研发人员：党建，李业伟，张在琛，吴亮，朱秉诚，汪磊，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：