一种基于智能反射面的隐蔽通信与能量传输一体化方法技术

本发明专利技术涉及一种基于智能反射面的隐蔽通信与能量传输一体化方法，主要利用智能反射面部署灵活、低成本且相移可控的特性，在战场等复杂环境下，系统的视距链路存在遮挡，使用智能反射面来使信号绕过障碍物为无源设备进行无线能量传输，同时在无源设备上行数据传输时反射信号来干扰窃听者的侦听。通过提出的迭代算法联合设计智能反射面的相移矩阵，能量和数据传输的时隙分配来实现无源设备上行数据传输吞吐量最大化。本发明专利技术对设备的隐蔽通信和能量和数据传输的时隙分配做了联合优化，保证在一定的隐蔽性要求下，增大了设备上行数据传输的吞吐量；在窃听者采样率有限或者无限时，本发明专利技术同样适用。发明专利技术同样适用。发明专利技术同样适用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能反射面的隐蔽通信与能量传输一体化方法


[0001]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种基于智能反射面的隐蔽通信与智能传输一体化方法。

技术介绍

[0002]数能传输系统在现代无线通信网络汇总被应用得越来越广泛，它利用发射的无线射频信号为环境中其他无源设备供能，同时又能进行数据传输，使得设备的充电和控制等变得更加便捷，脱离了传统的有线连接方式，此外，对于战场、灾区、山地、丛林等复杂环境，人们往往难以通过有线连接或者频繁更换电池的方法来维护设备，因此通过数能传输系统可用实现远程的供电和控制，使得设备在复杂环境中的工作更为智能。
[0003]但是，复杂环境带来的问题不只是人为干预的困难，环境中不可预测的变化情况和各种各样的障碍物也为传输信号带来了极大的阻碍，通过这样复杂的信道到达接收设备的信号往往质量比较差，因此，提出一种智能反射面技术，它能显著提高无线通信的信号强度。该反射面主要由大量的反射单元组成，每个反射单元都能控制相位来反射入射信号，对于视距链路存在阻挡的情况，通过智能反射面可以很好的绕过障碍物，并且能提升通信的质量。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面的隐蔽通信与能量传输一体化方法，其特征在于：所述一体化方法包括：S1、设置系统模型，并在智能反射面辅助下，无源设备首先接收通过再利用接收到的能量上传信息；S2、建立隐蔽性约束的模型，并根据窃听者不同的采样率进行不同的处理方式；S3、设置最大化无源设备上行数据传输吞吐量的优化问题，以及模型中的各种约束条件；S4、将优化问题分解为两个子问题，并通过半正定松弛和凸优化方法对两个子问题进行求解，再将子问题的解进行迭代得到最终解。2.根据权利要求1所述的一种基于智能反射面的隐蔽通信与能量传输一体化方法，其特征在于：所述将优化问题分解为两个子问题，并通过半正定松弛和凸优化方法对两个子问题进行求解，再将子问题的解进行迭代得到最终解具体包括：A1、初始化系统中各个参数，各节点的位置，以及收敛精度ρ，给定变量上行数据传输时间一个初始值，并令迭代次数i为0；A2、对于给定初始值的优化问题转换为只有一个优化变量Q的问题，通过半正定松弛，再经过高斯随机化，求解得到一个最优的智能反射面相移矩阵Q
i
；A3、根据求得的相移矩阵Q
i
将隐蔽性约束转换为该条件下对T
U
的约束，更新到优化问题中；A4、将Q
i
带入优化问题，则优化问题转换为只有优化变量T
U
的问题，通过凸优化的方法求解到最优的上行数据传输时间A5、根据求得的Q
i
和带入吞吐量表达式，得到该次迭代的最终解对比收敛精度ρ和若后者大于收敛精度，则更新迭代次数i＝i+1，并返回步骤A2，否则将结束迭代。3.根据权利要求1所述的一种基于智能反射面的隐蔽通信与能量传输一体化方法，其特征在于：所述根据建立隐蔽性约束的模型，并根据窃听者不同的采样率进行不同的处理方式具体包括：如果在单位时间内，窃听者的采样率为S，则窃听者在短时间内接收到的信号强度大小是采样n次的均值，由中心极限定理，该均值T(y)服从高斯分布其中H0和H1分别代表无源设备没有传输信息和正在传输信息的情况，此时，窃听者在接收到信号后将进行二元判决其中c表示窃听者的判决门限，D1表示窃听者认为无源设备正在传输，D0表示窃听者认为无源设备未在传输，窃听者的检测错误概率ξ等于他的虚警率加上漏检率隐蔽约束为ξ≥1
‑
∈，设置考虑窃听者的检测错误概率ξ最小时的最佳判决门限为c，则c为两个高斯分布PDF的交点的横坐标；如果在单位时间内，窃听者的采样率为无限大，则窃听者在短时间内接收到的信号强度大小为一个准确的均值，此时，能量节点...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鲲，杨长昊，胡杰，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院衢州，
类型：发明
国别省市：