【技术实现步骤摘要】
基于时延对齐调制和有源RIS的太赫兹ISAC系统设计方法
[0001]本专利技术涉及太赫兹通信
，特别是指一种基于时延对齐调制和有源RIS的太赫兹ISAC系统设计方法。
技术介绍
[0002]由于电子设备数量的爆炸性增长，未来可能会出现频谱拥堵等问题。通信感知一体化(Integrated Sensing and Communication，ISAC)是一种在6G系统中备受人们关注的，具有广阔前景的技术。ISAC可以实现通信信号和感知信号的频谱有效的共享，并通过双功能基站(Dual
‑
Function Base Station,DFBS)同时实现通信和传感两种功能。
[0003]智能反射面(Reconfigurable Intelligent Surfaces,RIS)也在6G系统中也扮演着至关重要的角色。RIS是由大量可以智能且即时改变表面物理性质的元素构成。通过改变物理性质，可以修改无线信号传播的环境，提高无线信号的质量，并通过引入额外路径扩展无线信号的覆盖范围。然而，由于RIS受到“乘性衰...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于时延对齐调制和有源RIS的太赫兹ISAC系统设计方法，其特征在于，其步骤如下：步骤一：搭建一个有源RIS辅助太赫兹通信感知一体化(ISAC)系统，包括一个单天线用户、一个静态目标和双功能基站(DFBS)；其中，DFBS由时延对齐调制(DAM)辅助；步骤二：基于太赫兹ISAC系统计算用户接收到的信号和信号信噪比；步骤三：采用非相干积累计算静态目标处的照明功率，同时基于有源RIS计算静态目标处接收到热噪声和有源RIS消耗的功率；步骤四：根据步骤二的用户接收到的信号和信号信噪比、步骤三的静态目标处接收到热噪声和有源RIS消耗的功率构建目标函数；步骤五：利用交替优化的方法将目标函数转化为两个子目标函数，再采用半定程序松弛技术分别对两个子目标函数进行求解，得到最优的发射波束成形向量和反射系数。2.根据权利要求1所述的基于时延对齐调制和有源RIS的太赫兹ISAC系统设计方法，其特征在于，所述用户接收到的信号的表达式为：其中，y[n]为用户接收到的信号，上标H表示共轭转置，为DFBS到用户c的信道向量，s[n
‑
n2]表示基站发射到达用户c的信号，表示RIS到用户c的信道向量，Θ为反射系数，代表DFBS到RIS的信道矩阵，M表示DFBS中包含的天线数量，N表示有源RIS中包含的反射元件的数量；表示与直射链路有关的发射波束成形向量，表示与RIS链路有关的发射波束成形向量；是高斯白噪声，方差为σ2；是引入的热噪声，方差为I
N
维度为N的单位矩阵；n2代表DFBS
‑
RIS
‑
User符号持续时间的信道离散时延。信号信噪比的表达式为：其中，γ(w1,w2,Θ)为信号信噪比。3.根据权利要求2所述的基于时延对齐调制和有源RIS的太赫兹ISAC系统设计方法，其特征在于，所述照明功率的表达式为：其中，p(w,Θ)为目标处的照明功率，w为发射波束成形向量，为DFBS到目标s的信道向量，为RIS到目标s的信道向量。4.根据权利要求3所述的基于时延对齐调制和有源RIS的太赫兹ISAC系统设计方法，其特征在于，所述静态目标处接收到热噪声的表达式为：
其中，r(Θ)为静态目标处接收到热噪声；有源RIS消耗的功率为：其中，P
ris
(w,Θ)为有源RIS消耗的功率。5.根据权利要求4所述的基于时延对齐调制和有源RIS的太赫兹ISAC系统设计方法，其特征在于，所述目标函数为：s.t.γ(w,Θ)≥γ
min
,
ꢀꢀꢀ
(12b)‖w1‖2+‖w2‖2≤P
BS
,
ꢀꢀꢀ
(12c)P
RIS
(w,Θ)≤P
RIS
,
ꢀꢀꢀ
(12d)r(Θ)≤r
max
,
ꢀꢀꢀ
(12f)|θ
i
|≤η,i∈[1:N],
ꢀꢀꢀ
(12g)其中，P
BS
是DFBS的最大发射功率，P
RIS
是有源RIS的最大反射功率，r
max
为目...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙钢灿，史豪，郝万明，薛琦，
申请(专利权)人：嵩山实验室郑州大学产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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