[发明专利]一种智能反射表面辅助无线通信反射相位配置方法

权利要求书

1.一种智能反射表面辅助无线通信反射相位配置方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、由发送端向接收端发射导频信号，使接收端获取统计信道状态信息协方差矩阵∑_in∈C^N×N和∑_out∈C^N×N，其中Σ_in是发送端到智能反射表面之间的统计信道状态信息协方差矩阵，Σ_out是智能反射表面到接收端之间的统计信道状态信息协方差矩阵，C表示复数域，N是反射单元的数目；

步骤2、接收端根据获取的统计信道状态信息协方差矩阵∑_in∈C^N×N和∑_out∈C^N×N，计算最优的反射相位并通过有线或无线链路控制智能反射表面，使其第n个反射单元的反射相位等于最优的反射相位

其中，所述接收端计算最优的反射相位步骤具体包括：

步骤S1、构造矩阵A∈C^N×N，其第[m,n]个元素为：A[m,n]＝∑_in[n,m]∑_out[m,n]，所述∑_in[n,m]是统计信道状态信息协方差矩阵Σ_in的第[n,m]个元素，∑_out[m,n]是统计信道状态信息协方差矩阵Σ_out的第[m,n]个元素；

步骤S2、初始化循环次数i←0，初始化反射相位构造初始化反射系数向量其中[·]^T表示矩阵转置；计算初始化平均反射功率指标并设定循环终止条件；

步骤S3、判断循环终止条件，如果不满足，则重复以下操作，否则转到步骤S4：

步骤S3a、计算中间变量

步骤S3b、更新其中第n个元素由如下闭合表达式得到：其中符号|·|表示“·”的模值；

步骤S3c、计算平均反射功率指标

步骤S3d、更新循环次数i←i+1并转到步骤S3；

步骤S4、将当前的相位作为最优的反射相位进行输出，其中符号∠·表示取“·”的相位；

步骤3、当发送端或接收端的载波频率、相对空间位置，或者它们之间的无线传输环境发生改变而导致统计信道状态信息发生改变后，重复步骤1和步骤2。

2.根据权利要求1所述智能反射表面辅助无线通信反射相位配置方法，其特征在于，所述步骤S2中初始化反射相位通过随机产生N个处于[0,2π)之间的角度完成。

3.根据权利要求1所述智能反射表面辅助无线通信反射相位配置方法，其特征在于，所述步骤S2中设定的循环终止条件为以下三种条件中的任意一个：

循环次数i达到设定的最大循环次数I；

平均反射功率指标J⁽ⁱ⁾在前后两次循环中的绝对增长量小于预先设定的指标ε，即J⁽ⁱ⁺¹⁾-J⁽ⁱ⁾＜ε；

平均反射功率指标J⁽ⁱ⁾在前后两次循环中的相对增长率小于预先设定的指标S，即