一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法技术

本发明专利技术涉及无线信息与能量同传技术领域，本发明专利技术公开了一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法包括，获取基站到

【技术实现步骤摘要】
一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法


[0001]本专利技术涉及无线信息与能量同传
，尤其涉及一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法
。

技术介绍

[0002]随着物联网技术快速发展，物联网设备的数量呈现爆炸式增长，然而大多数互联网设备电池容量有限，这从根本上限制了设备的信息传输能力
。SWIPT
技术利用接收端处接收到的信号，同时进行信息解码和能量采集，在一定程度上摆脱了电池容量限制
。
通常，在
SWIPT
系统中不能对相同的接收信号执行信息解码和能量采集操作，因为射频信号上的能量采集操作会破坏信号的信息内容
。
因此，在终端设备采用功率分配接收器将接收到的信号分成两个具有一定功率分配比的不同功率电平的功率流，以同时进行信息解码和能量采集
。
然而，无线信号传输和能量采集均易受到周围障碍物和信道衰落影响
。
考虑到可重构智能表面（
RIS, Reconfigurable Intelligent Su本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法，其特征在于：包括，获取基站到
ARIS、ARIS
到终端设备以及基站到终端设备的信道增益；根据信道增益，计算终端设备处的传输速率和采集到的能量，以及系统总功率消耗；以终端设备的采集能量为约束，联合优化基站波束成形向量
、ARIS
反射系数和终端设备的功率分配因子，最大化
SWIPT
系统的能量效率
。2.
如权利要求1所述的一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法，其特征在于：所述终端设备的信道增益包括，终端设备处的接收信号表示为：；其中，表示共轭转置操作；表示基站与终端设备之间的信道衰落向量；表示
ARIS
与终端设备之间的信道衰落向量；表示
ARIS
的反射系数，与分别表示
ARIS
第个反射单元的振幅与相位，并且，为虚数单位，表示对角化操作；表示基站与
ARIS
各反射单元之间的信道衰落矩阵，其中；表示基站的波束成形向量；表示基站向终端设备发送的信息，其中，表示取数学期望操作，表示对复数取模操作；和分别表示
ARIS
和终端设备处的高斯白噪声，其分别服从均值为
0、
方差为和的复高斯分布，记作和，式中表示维的零向量，表示维的单位矩阵
。3.
如权利要求2所述的一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法，其特征在于：所述
SWIPT
系统包括，在
SWIPT
系统中，终端设备处接收信号可分为信息解码信号与能量采集信号两部分，其分别表示为：；其中，表示终端设备的功率分配因子，表示在信号处理过程中产生的附加噪声，其服从均值为
0、
方差为的复高斯分布，记作
。4.
如权利要求3所述的一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法，其特征在于：所述传输速率包括，根据式（2），信息解码信号部分的传输速率表示为：；
其中，表示对向量取二范数操作
。5.
如权利要求4所述的一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法，其特征在于：所述采集到的能量包括，根据式（3），能量采集信号部分的采集能量表示为：；其中，表示能量转换效率
。6.
如权利要求5所述的一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能量同传方法，其特征在于：所述
SWIPT
系统的总功率消耗包括基站消耗的功率
、ARIS
消耗的功率以及终端设备消耗的功率，其中
ARIS
消耗的放大功率表示为：；其中，表示对矩阵取
F
范数操作；
SWIPT
系统总功率消耗表示为：；其中，表示基站的电路功率消耗；为
ARIS
放大器效率；和分别表示
ARIS
每个反射单元的电路功率消耗和直流偏置功率消耗；表示终端设备的电路功率消耗
。7.
如权利要求6所述的一种有源可重构智能表面辅助的无线信息与能...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱佳，李乐，娄钰磊，吴彤，于佳鑫，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：