基于分段导频传输的RIS辅助通信系统中信道估计方法技术方案

本发明专利技术公开一种基于分段导频传输的RIS辅助通信系统中信道估计方法，该估计方法由离线信道估计阶段和线上信道估计阶段两部分实现。离线信道估计阶段中搭建信道重构网络，利用选择矩阵生成训练集训练信道重构网络，并设计分段导频传输的帧结构；线上信道估计阶段中利用训练好的选择矩阵分别将基站处选择的天线、RIS处选择的反射单元与射频链连接，RIS通过分段导频传输得到采样信道，将采样信道输入到训练好的信道重构网络中，输出估计的完全信道。本发明专利技术所选的天线以及反射单元对应最优的信道重构性能，所设计的分段导频传输的帧结构实现了RIS对直连信道的估计。现了RIS对直连信道的估计。现了RIS对直连信道的估计。

【技术实现步骤摘要】
基于分段导频传输的RIS辅助通信系统中信道估计方法


[0001]本专利技术属于通信
，更进一步涉及数字信息传输
中一种基于分段导频传输的可重构智能超表面RIS(Reconfigurable Intelligent Surface)辅助通信系统中信道估计方法。本专利技术可用于无线电散射场景，满足多用户的通信需求。

技术介绍

[0002]可重构智能超表面RIS可以实现对通信散射环境的智能调控，通过在收发机之间部署大量无源反射单元，RIS可以为被阻塞的阴影区域提供额外的反射路径，因此被认为是毫米波通信中增强覆盖的一项关键技术。一般情况下，充分发挥RIS的以上优势需要先获取准确的信道状态信息，但RIS的引入使得无线通信系统中的信道估计面临众多挑战。首先，由于RIS的无源特性，与RIS关联的两段独立信道难以被直接估计，现有技术方案往往关注对两段独立信道级联后所得信道的估计。同时，由于大量RIS反射单元的部署，级联信道维度较大，导致巨大的导频训练开销。
[0003]南通大学在其申请的专利文献“一种基于深度学习的无源智能反射表面的信道估计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分段导频传输的RIS辅助通信系统中信道估计方法，其特征在于，基于概率选择训练所构建的信道外推网络，利用训练好的选择矩阵完成基站处天线的选择，RIS处反射单元的选择，利用分段导频传输在RIS处估计直连信道；该估计方法由离线信道估计和线上信道估计两部分实现；其中，离线信道估计包括如下步骤：步骤1，搭建信道重构网络并设置信道重构网络的参数；步骤2，生成信道重构网络的训练集：分别生成用户通信节点的采样信道训练集、RIS节点的采样信道训练集；将用户通信节点的采样信道训练集与标签集，以及RIS节点的采样信道训练集与标签集组成信道重构网络的训练集；步骤3，训练信道重构网络：将信道重构网络的训练集输入到信道重构网络中，计算信道重构网络的输出数据与标签数据之间的误差，通过反向传播算法，迭代更新信道重构网络的参数，直到网络函数收敛为止，得到训练好的基站处的选择矩阵T
B
，RIS处的选择矩阵T
I
，信道重构网络；步骤4，设计分段导频传输的帧结构：步骤4.1，将RIS辅助通信系统中信道估计的传输帧划分成P+1个块时隙，P的取值等于RIS辅助通信系统中用户的总数；步骤4.2，在第i个块时隙内，第j个用户将其导频信号发送给基站，基站作为中继通信节点，将其接收信号转发给RIS，i的取值与j的取值对应相等；RIS利用LS算法估计得到前P个块时隙内的采样级联信道步骤4.3，在第P+1个块时隙内，基站将其导频信号发送给RIS，RIS利用LS算法估计得到第P+1个块时隙内的RIS节点的采样信道将点除得到前P个块时隙内的用户通信节点的采样信道线上信道估计包括以下步骤：步骤5，将基站处选择的天线与射频链连接，将RIS处选择的反射单元与射频链连接；步骤6，RIS利用分段导频传输的帧结构得到用户通信节点的采样信道与RIS节点的采样信道将与组合输入到训练好的信道重构网络中，输出估计的完全信道。2.根据权利要求1所述的基于分段导频传输的RIS辅助通信系统中信道估计方法，其特征在于，步骤1中所述搭建信道重构网络的结构依次由第一卷积层，第一激活层，第二卷积层，第二激活层，第三卷积层，第三激活层，第四卷积层，第四激活层，第五卷积层，第五激活层，第六卷积层依次串连组成的信道重构网络。3.根据权利要求1所述的基于分段导频传输的RIS辅助通信系统中信道估计方法，其特征在于，步骤1中所述设置信道重构网络的参数如下：将第一至第六卷积层的卷积核大小均设置为5；将第一至第五卷积层中卷积核的个数均设置为128，第六卷积层中卷积核的个数设置为2；将第一至第五激活层的激活函数均由ReLU函数实现。4.根据权利要求1所述的基于分段导频传输的RI...

【专利技术属性】
技术研发人员：张顺，龚婷婷，段明明，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：