一种基于智能超表面索引调制系统的反射星座点优化方法技术方案

本发明专利技术属于信号处理技术领域，涉及为一种基于智能超表面辅助的索引调制系统的反射星座点优化方法。本发明专利技术可以以更低的误比特率完成索引调制任务，克服了使用智能超表面辅助的通信系统进行索引调制时，解调误比特率高的问题。本方法首先生成有效符号集合，利用传输信号对有效符号进行对称化处理，使其能更均匀地分布在复平面上。然后利用K均值聚类算法对有效符号进行聚类，根据距离最大化原则在每一聚类簇中选择一个有效符号作为反射星座点。最后，本发明专利技术提出了一种通用格雷编码方法将反射星座点映射到比特信息中，从而完成索引调制任务。实验结果表明，在低信噪比环境下，本方法具有较好的误比特率表现。有较好的误比特率表现。有较好的误比特率表现。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能超表面索引调制系统的反射星座点优化方法


[0001]本专利技术属于信号处理
，涉及为一种基于智能超表面辅助的索引调制系统的反射星座点优化方法。

技术介绍

[0002]索引调制是一种数字调制技术，不是通过直接改变信号波形来传递信息，而是通过选择不同的索引序号来传递信息。在无线通信系统中，索引调制可以提高系统的频带利用率。智能超表面(reconfigurable intelligent surfaces,RIS)作为一种具有可编程电磁特性的表面，由多个单元组成，能够实现对电磁波的反射或折射。在无线通信系统中，智能超表面常用于增强信号强度，同时其表面的大量单元还能为索引调制提供大量索引资源，以低成本的形式提高通信系统的传输效率。
[0003]然而，目前的索引调制方案普遍只关注于增加系统的频谱效率，而忽视了其误比特率的表现。虽然现有的解决方案可以一次性传输更多的信息，但由于噪声的影响，解调时也会丢失大量信息。因此，有必要开发一种新的方法来优化索引调制方案和星座点位置，通过最大化星座点之间的距离以最小化噪声对解调的影响，进而提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能超表面索引调制系统的反射星座点优化方法，定义系统中发射天线为M，RIS单元数为N，从基站到用户的直射信号是被遮挡住的，只有通过RIS传输的间接信道传输信号，从基站到用户的端到端信道表示为h
H
，其中和分别表示从基站到RIS的信道和RIS到用户的信道，表示RIS的反射单元向量并满足则是对应的反射系数矩阵，另外表示级联信道，假设RIS单元的可调为B个离散的相位，用户端的接收信号为：其中表示在基站端的传输波束向量，ρ表示基站端的平均传输功率，表示为加性白高斯噪声，x表示从基站发射的归一化信号并满足|x|2＝1；其特征在于，反射星座点优化方法包括以下步骤：S1、令为有效符号，其中R＝B
N
表示RIS所有可能的反射系数的总数，为对应的反射系数，w
r
为对应的传输波束向量，Z是系统的级联信道；令为对应有效符号的集合，根据有效符号的模|g
r
|，对所有的g
r
进行降序排序并设为g
r
'，以对称约束的原则对g
r
'中的x
r
进行赋值，使g
r
'中索引为奇数的进行随机的相位旋转，偶数索引的x
r
旋转的相位与相邻奇数索引的相位相差π，即：其中表示均匀分布；S2、从R个有效符号中选择L个簇的对应的初始质点，L表示传输b个比特信息需要的反射星座...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘露，刘昊，廖红舒，徐政五，
申请(专利权)人：宜宾电子科技大学研究院，
类型：发明
国别省市：