一种无人机与RIS辅助无线感知的高度设计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无人机与RIS辅助无线感知的高度设计方法及装置，包括：根据实际工况构建无人机和RIS辅助的无线感知系统，并通过无线感知系统获取地面基站处的回波信号信噪比；基于回波信号信噪比，计算得到RIS的反射相移矩阵；通过回波信号信噪比与RIS的反射相移矩阵，根据无人机飞行高度的不动点设计最优飞行高度。本发明专利技术结合了无人机和RIS的优点，在无线感知环境受限的场景下，利用无人机的高移动性以及RIS对信号和回波的反射，有效提高了地面基站处接受回波信号的信噪比，进一步提高了无线感知系统的性能；通过推导高拟合度的信噪比近似结果，并在此基础上设计RIS的反射相移矩阵和无人机的飞行高度，有效降低了计算复杂度，成本低，实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
一种无人机与RIS辅助无线感知的高度设计方法及装置


[0001]本专利技术涉及物联网的
，尤其涉及一种无人机与RIS辅助无线感知的高度设计方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，无人机制造技术的进步和成本的大幅降低引起了UAV和无线通信系统融合的广泛研究。无人机有定位和轨迹自由度更高的特点，同时具有很大的概率可以与地面用户之间建立视距(Line of Sight，LoS)连接，并且部署和维护的费用低，可以进行大规模的接入。因此，无人机有望在未来的无线通信网络中占据一席之地，并成为下一代通信和网络的推动者。然而想要保证无人机实现大面积覆盖和高容量的无线通信，需要考虑如何应对在随机和时变的无线信道。
[0003]可重构智能反射面(Reconfigurable Intelligent Surface，RIS)作为一项新兴技术，可以很大程度上提高无线通信系统的容量与可靠性。RIS上布置了大量的单元反射元件构成阵列式的超表面以最大程度上接受与反射信号。RIS可以安装在不同用具的不同位置，例如无人机底部，车辆、建筑物等物体的表面等，具有便本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人机与RIS辅助无线感知的高度设计方法，其特征在于，包括：根据实际工况构建无人机和RIS辅助的无线感知系统，并通过所述无线感知系统获取地面基站处的回波信号信噪比；基于所述回波信号信噪比，计算得到RIS的反射相移矩阵；通过所述回波信号信噪比与RIS的反射相移矩阵，根据无人机飞行高度的不动点设计最优飞行高度。2.如权利要求1所述的无人机与RIS辅助无线感知的高度设计方法，其特征在于，所述无人机和RIS辅助的无线感知系统，包括：地面基站，携带RIS的无人机，地面感知目标；所述地面基站和地面感知目标之间没有直接链路，所述地面基站用于地面感知目标的感知分析；所述携带RIS的无人机用于反射空中信号和回波完成目标感知。3.如权利要求2所述的无人机与RIS辅助无线感知的高度设计方法，其特征在于，通过所述无线感知系统获取地面基站处的回波信号信噪比，包括：计算地面基站处接收回波信号信噪比的近似表达式；所述近似表达式，表示为：其中，P为信号的发送功率，σ2为高斯白噪声的方差，ρ0为在参考距离为1米处的路径损耗，d1为地面基站到无人机之间的距离，d2为无人机到地面感知目标之间的距离，α为路径损耗的指数因子，Θ＝diag{φ1,φ2,...,φ
N
}为RIS的相移矩阵，且N为RIS上反射单元的数量，κ1为第一莱斯因子，κ2为第二莱斯因子，为地面基站到无人机之间信道的LoS分量，为无人机到地面感知目标之间信道的LoS分量，(
·
)
H
为向量的共轭转置。4.如权利要求3所述的无人机与RIS辅助无线感知的高度设计方法，其特征在于：RIS的反射相移矩阵，表示为：反射相移矩阵，表示为：反射相移矩阵，表示为：其中，为经过第t步运算后的相位状态向量，为第t...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，翟陈浩，李东兴，张林，李柏林，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：