太赫兹智能超表面多用户通信系统及宽带预编码方法技术方案

技术编号:44019213 阅读:16 留言:0更新日期:2025-01-15 01:03
本发明专利技术提供了一种太赫兹智能超表面多用户通信系统及宽带预编码方法,系统包括:基站和基于时延的RIS系统;所述基站包括太赫兹多天线系统,用于对多天线阵列进行主动波束赋形,控制每根天线的幅度和相位;所述基于时延的RIS系统包括辅助太赫兹多天线系统并进行被动波束赋形。本发明专利技术利用太赫兹智能超表面多用户通信系统及宽带预编码方法,与原多天线系统联合实现了主动和被动波束赋形,缓解了波束色散现象,提高了太赫兹系统传输效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信的,具体地,涉及一种太赫兹智能超表面多用户通信系统及宽带预编码方法


技术介绍

1、太赫兹(thz)通信因其超宽带宽成为未来第六代(6g)无线通信的有力候选技术,理论上可实现高达每秒数万亿比特(tb/s)的数据速率。然而,thz信号面临着严重的传输衰减和较差的散射,限制了其传输范围。智能超表面(ris)为解决这些挑战提供了有希望的解决方案。通过使用大量的无源反射元件,ris可以将信号引导至任意方向,从而增强信号强度,使其成为thz通信的实际解决方案。

2、尽管已有许多研究,但大多数ris波束成形方案在宽带系统情况下表现不佳,尤其在实际的thz通信系统中。这是因为实际的ris通常配备频率无关的相移电路,导致其波束成形也频率无关,从而引发波束分裂问题,导致显著的波束增益损失。为解决这一问题,现有研究工作提出了一种可调延迟的超表面,每个ris元件都连接一个时延模块。通过施加时延,实现了频率相关的ris波束赋形,从而解决了波束分裂效应。

3、现有研究多针对单用户场景,解决了波束分裂效应,但未能处理多用户场景中的联合波束本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种太赫兹智能超表面多用户通信系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的太赫兹智能超表面多用户通信系统,其特征在于,所述基于时延的RIS系统包括RIS面板、FPGA智能控制器和时延模块;

3.根据权利要求2所述的太赫兹智能超表面多用户通信系统,其特征在于,所述基站还包括太赫兹基站;所述太赫兹基站生成主动波束赋形控制信号,通过基站基带信号,得到雷达基站进行数字波束赋形后的多天线信号。

4.根据权利要求2所述的太赫兹智能超表面多用户通信系统,其特征在于,所述基于时延的RIS系统生成被动波束赋形控制信号,通过建立RIS系数矩阵Θ中所有元素的幅度和...

【技术特征摘要】

1.一种太赫兹智能超表面多用户通信系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的太赫兹智能超表面多用户通信系统,其特征在于,所述基于时延的ris系统包括ris面板、fpga智能控制器和时延模块;

3.根据权利要求2所述的太赫兹智能超表面多用户通信系统,其特征在于,所述基站还包括太赫兹基站;所述太赫兹基站生成主动波束赋形控制信号,通过基站基带信号,得到雷达基站进行数字波束赋形后的多天线信号。

4.根据权利要求2所述的太赫兹智能超表面多用户通信系统,其特征在于,所述基于时延的ris系统生成被动波束赋形控制信号,通过建立ris系数矩阵θ中所有元素的幅度和相位,对ris面板的入射信号进行被动波束赋形。

5.根据权利要求2所述的太赫兹智能超表面多用户通信系统,其特征在于,所述基于时延的ris系统辅助太赫兹多天线系统进行波束赋形时,构建以最大化加权和速率,最大发射功率、时延模块延迟能力和反射单元反射能力为约束的优化问题;此优化问题为非凸优化问题,并基于半正定松弛和连续凸近似算法,对所有优化变量进行交替优化求解。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:武庆庆邱驰陈文
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:

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