基于智能反射表面辅助太赫兹的低复杂度信道估计方法技术

本发明专利技术涉及一种基于智能反射表面辅助太赫兹的低复杂度信道估计方法，属于通信技术领域。该方法包括：S1：构建IRS辅助太赫兹通信的系统模型；S2：设计相应的IRS相移矩阵并且根据不同块和不同时隙将接收信号建模为三维张量；S3：利用CP分解对接收信号进行分解，得到因子矩阵；S4：根据相关估计器对分解得到的因子矩阵进行估计，求解出信道参数；S5：根据求解出的信道参数重构信道矩阵。本发明专利技术能在THz通信系统中利用IRS实现信道估计，通过对IRS相移矩阵的设计和接收信号的建模，能够有效提升THz通信系统中信道估计的准确度。信系统中信道估计的准确度。信系统中信道估计的准确度。

【技术实现步骤摘要】
基于智能反射表面辅助太赫兹的低复杂度信道估计方法


[0001]本专利技术属于通信
，涉及一种基于智能反射表面辅助太赫兹的低复杂度信道估计方法。

技术介绍

[0002]作为下一代移动通信候选关键技术，太赫兹(Terahertz,THz)通信和智能反射表面(Intelligent Reflecting Surface,IRS)成为专家学者们研究的热点。简单来说，THz通信相比于毫米波(millimeter Wave,mmWave)，THz通信可以提供更丰富的带宽(从0.1THz到10THz)、更高的数据速率(Tbps级)和更低的延迟(微秒级)。但是，由于THz信号波长较短，导致信号衰减严重、衍射能力差，这些缺点严重限制了THz频段的应用，IRS能够有效的弥补这些缺点。IRS是一个由大量反射元件组成的平面阵列，每个反射元件可以控制入射信号的幅度和相位，通过调整和反射发送端的信号，从而达到重构信道环境的作用。将IRS与THz通信相结合，可以增加THz信号的传输距离，减少信号阻塞以及提高通信的可靠性。
[0003]IRS相比于传统的中继，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能反射表面辅助太赫兹的低复杂度信道估计方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：S1：构建IRS辅助太赫兹通信的系统模型；其中，IRS为智能反射表面；S2：设计相应的IRS相移矩阵并且根据不同块和不同时隙将接收信号建模为三维张量；S3：利用CP分解对接收信号进行分解，得到因子矩阵；其中，CP为平行因子；S4：根据相关估计器对分解得到的因子矩阵进行估计，求解出信道参数；S5：根据求解出的信道参数重构信道矩阵。2.根据权利要求1所述的低复杂度信道估计方法，其特征在于，步骤S1中，构建的通信系统模型为：假设直视路径受阻，通过引入IRS缓解通信过程中的多径衰落和阻塞；发送端发射的信号经过环境中散射体的散射或者经过IRS反射后到达接收端；其中，IRS既能作为控制入射信号并且能够反射信号的元件，同时也能看作为通信链路中的可控散射体。3.根据权利要求2所述的低复杂度信道估计方法，其特征在于，步骤S1中，构建太赫兹下行通信系统模型具体为：基站配备根天线，用户端配备根天线，IRS具有N个反射阵元；其中，基站和用户分别配备和个射频链路；则用户接收到的信号y表示为y＝W
H
Hs+n其中，右上标H表示矩阵共轭转置；s＝F
RF
F
B
x，s表示经过发送端混合波束赋形后的信号，为基站发送的数据流，r表示发送数据流的数量，和分别表示发送端数字和模拟预编码矩阵；表示信道矩阵；表示用户端的预编码矩阵，和分别表示发送端数字和模拟预编码矩阵；表示加性高斯白噪声；将一般的IRS级联信道模型表示成基于几何的信道模型这种统一的数学表达式；对于THz信道，采用几何信道模型来表示，并且只考虑一次反射情况；其中，L1表示路径数量；表示路径损耗，在THz频段，考虑信号的自由空间损耗和分子吸收损耗，满足其中，c表示光速，τ(f)表示分子吸收损耗，d表示信号传输距离；a
BS
(θ)，分别表示基站和用户的阵列响应向量；假设基站和用户采用均匀线性阵列，则阵列响应表示为列，则阵列响应表示为
其中，右上标T表示矩阵转置，k＝2π/λ，λ表示波长，d
t
和d
r
分别表示天线的间距，θ和分别表示出发角和到达角；假设IRS有N个阵元，将IRS划分为M个子阵，级联信道表示为：H
I
＝H
t
ΦH
r
其中，H
t
和H
r
分别表示BS
‑
IRS和IRS
‑
UE的信道矩阵；Φ表示IRS的相移矩阵，幅度β
n
∈{0,1}，相位θ
n
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨作为，张祖凡，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：