【技术实现步骤摘要】
一种基于可重构智能表面的低轨卫星辅助通信方法
[0001]本专利技术属于低轨卫星通信
，特别是涉及一种基于可重构智能表面的低轨卫星辅助通信方法。
技术介绍
[0002]随着空间技术的发展，大规模低轨卫星LEO(Low Earth Orbit)星群已经能够提供无处不再的全球覆盖通信，在诸如陆地网络未覆盖的公海、山脉和沙漠的恶劣环境中，低轨卫星在补充地面通信方面起着重要作用。在这些没有地面网络覆盖的区域，通信设备可以通过接入低轨卫星网络，实现与外界的通信。在星地通信过程中，考虑到传输距离长且LEO卫星和地面通信设备传输功率的限制，可以通过使用可重构智能表面来辅助星地之间进行通信。
[0003]可重构智能表面（RIS）辅助无线通信是6G的重要技术之一，其中可重构智能反射面是一种可以在特定频段内对电磁波进行精确调节的表面结构，由数百至数千个小尺寸的天线、传感器或反射单元组成。这些小单元可以被编程控制，以实现对电磁波的散射、反射、干涉和聚焦等效果。在星地之间的通信过程中，可重构智能表面通过调节反射信号的幅度、频率及波束形...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于可重构智能表面的低轨卫星辅助通信方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：构建低轨卫星辅助通信系统，该系统包括：地面通信设备和具有RIS的低轨卫星；所述地面通信设备采用M
‑
PSK调制发送信号；S2：获取低轨卫星辅助通信系统的状态信息，所述状态信息包括：低轨卫星和地面通信设备之间的距离、地面通信设备发射天线的发射功率、在太阳闪烁效应下地面通信设备和RIS之间的信道系数、地面通信设备和RIS之间信道的噪声、以及RIS反射单元的单元数量；S3：根据RIS的有效接收区域和地面通信设备发射天线波束在RIS处的覆盖区域建立信号的失准衰落参数表达式；S4：根据低轨卫星辅助通信系统的状态信息和信号的失准衰落参数表达式构建RIS接收到的信号表达式；S5：根据RIS接收到的信号表达式和M
‑
PSK调制信号的角频率计算RIS接收信号的误差概率；S6：根据RIS接收信号的误差概率与预设的误差概率目标值进行对比，若超过目标值，则对地面通信设备发射信号的方向进行调整或对RIS的接收相位和振幅进行调整直到误差概率小于目标预设值为止。2.根据权利要求1所述的一种基于可重构智能表面的低轨卫星辅助通信方法，其特征在于，所述信号的失准衰落参数表达式包括：定义RIS的有效接收区域中心与地面通信设备发射天线波束在RIS处的覆盖区域中心之间的指向误差为r，则失准衰落参数表达式为：则失准衰落参数表达式为：则失准衰落参数表达式为：其中，ζ表示信号的失准衰落参数表达式，表示RIS有效接收区域的半径，表示地面通信设备发射天线波束在RIS处覆盖区域的半径，表示误差函数，为信号波长，表示RIS的接收增益。3.根据权利要求1所述的一种基于可重构智能表面的低轨卫星辅助通信方法，其特征在于，所述RIS接收到的信号表达式包括：
其中，表示地面通信设备发射天线的发射功率，表示地面通信设备和RIS之间的路径损耗，表示RIS的单元数量，表示在太阳闪烁效应下地面通信设备和RIS之间的信道系数，表示RIS第
ⅰ
个反射单元的相移，表示信号的失准衰落参数，表示地面通信设备端发送的信号，表示RIS接收到的信号；地面通信设备和RIS之间信道的噪声，即均值为零且方差为的加性高斯白噪声，表示虚数单位。4.根据权利要求3所述的一种基于可重构智能表面的低轨卫星辅助通信方法，其特征在于，所述地面通信设备和RIS之间的路径损耗包括：其中，表示地面通信设备和RIS之间的路径损耗；表示信号在对流层的路径损耗；表示信号在平流层的路径损耗；表示信号在电离层的路径损耗；、和表示权重参数因子；...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，曹海涛，
申请(专利权)人：成都本原星通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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