CN115865597B 一种空间移位键控反射调制方法 （浙江香农通信科技有限公司）

XiaopingJin.JointRISDesignAssistedGeneralizedQua本申请提供了一种空间移位键控反射调制结合发射天线索引设计相应反射星座点以解决IRS_TSM和IRS_TQSM中存在的问题，将发射天线映射以摆脱了收发天线个数必须满足2的整数次的似然检测相比可以获得更好的误码率性能和2步骤3、将IRS部署在发射端附近以反射来自发射端的步骤6、接收机根据接收信号还原比特信息，并利用非相干能量检测方法还原比特信3的链路信道矩阵的元素表示为IRS至接收端的链路信道矩阵的元素表示为第根发射天线所对应的星座点通过第i根发射天线所对应的星座点进行相位旋转IRS反射系数矩阵表示为Dec"",IRS反射IRS反射系数矩阵中各反射单元的振幅满足关系式|[Φ]n,n|＝1以使每个元素的反射为实现第k根接收天线处的信噪比最大化，IRS4完全已知的，接受信号yec""表示为：使用最大似然检测方法将十进制索引组合转化为相应的二进令能量最大的一根接收天线为步骤4中指定的被接收端激活的第k根接收天k=k,第个接收天线的信号表示为：包含发射天线索引i;反射星座点的检测通过如下公式实现：-s从IRS到接收端信道矩阵元素模值的期望，即瑞利衰落信道矩阵元素模值的期望，且5将计算出的莱斯衰落信道矩阵元素模值的期望E[αn,i]带入到反射星座点的检测公式6种创新的无线通信技术不断出现，以满足不断增长的更高传输速率需求，例如毫米波(IRS_TQSM)，将IRS划分为两块分别用于反射信号的实部和信号的虚部到期望的两根接收Zhang等人提出了IRS辅助接收端的广义空间移位键控(IRS_RGSSK)，通过同时激活多个接空间移位键控只能通过天线索引来传输信息且需要大量IRS元件来优化相位，使得IRS_收天线索引、反射星座点索引进行联合映射以摆脱了收发天线个数必须满足2的整数次幂7可以在较低计算复杂度和不获取信道状态信息的情况下对信号进行检测，最终得到基于[0023]其中λ表示波长，d表示相邻两个IRS元件的间距，IRS元件之间没有耦合，并且8tr[0029]第根发射天线所对应的星座点通过第i根发射天线所对应的星座点进行相位旋[0030]IRS反射系数矩阵表示为ec"",IRS反射系数矩阵由第k个接收天线的波束[0033]IRS反射系数矩阵中各反射单元的振幅满足关系式[Φ]n,n＝1以使每个元素的反[0039]进一步的，在步骤5中，假设接收端的信道状态信息是完全已知的，接受信号yec""表示为：9i,,i[0047]步骤601、对每一根接收天线进行能量检测以确定能量最大的一根接收天线的索索引k=,第个接收天线的信号表示为：索引i;引i,也包含发射天线索引i;表示从IRS到接收端信道矩阵元素模值的期望，即瑞利衰落信道矩阵元素模值的期望，且[0058]将计算出的莱斯衰落信道矩阵元素模值的期望E[αn,i]带入到反射星座点的检测[0060](1)发射端和接收端采用空间移位键控，结合发射天线设计RSM可以看作是是IRS_JTSSK_RM[0066]图3为在相同频谱效率、相同发射天线数和接收天线数的系统模型下本申请与[0067]图4为在相同频谱效率、相同发射天线数和接收天线数的系统模型下本申请与[0068]图5为非相干能量检测器分别与最优的最大似然检测器和具有不完美信道估计的[0070]本申请提出了一种基于智能反射表面(IRS)辅助联合收发端空间移位键控反射调制(IRS_JTSSK_RM)方法，该方法应用于具有N个智能反射表面单元辅助的多输入多输出下发射端激活一根发射天线用于传输未调制载波信号，IRS通过优化相移使反射信号能够表示为其第i个元素为1表示第i个发射天线已被激活，剩下Nt_1个元[0079]在步骤3中，将发射端至IRS之间的链路建模为具有确定性直视Los分量的莱斯衰[0084]其中λ表示波长，d表示相邻两个IRS元件的间距，IRS元件之间没有耦合，并且hi"ec表示非直视路径，hNLos与IRS到接收端信道矩阵[0085]发射端至IRS的链路信道矩tr[0091]第根发射天线所对应的星座点通过第i根发射天线所对应的星座点进行相位旋[0092]IRS反射系数矩阵表示为ec"",IRS反射系数矩阵由第k个接收天线的波束活第i根发射天线所对应的第l个反射星座点，diag(·)表示元素在主对[0095]IRS反射系数矩阵中各反射单元的振幅满足关系式|[Φ]n,n|＝1以使每个元素的i分别表示检测出的激活发射天线索引、接收天线索引、反射星座[0110]步骤601、对每一根接收天线进行能量检测以确定能量最大的一根接收天线的索索引k=,第个接收天线的信号表示为：索引i;引i,也包含发射天线索引i;表示从IRS到接收端信道矩阵元素模值的期望，即瑞利衰落信道矩阵元素模值的期望，且[0121]将计算出的莱斯衰落信道矩阵元素模值的期望E[αn,i]带入到反射星座点的检测[0124]图2为按照本发明提出的基于IRS辅助联合收发端空间移位键控反射调制传输系统示意图，考虑的系统模型由一个配备了Nt根发射天线的发送端和一个配备了Nr根接收天[0125]为了证明提出的IRS_JTSSK_RM方案的优越性，图3仿真结果用于评估该调制方案的BER性能，将IRS_JTSSK_RM方案分别与IRS_RSM和IRS_RGSSK调制方案在具有完美信道估数，而IRS_JTSSK_RM利用冗余的接收端端天线索引可以降低星座符号所带来的性能影响，[0127]最后，图5显示了针对IRS_JTSSK_RM调制方案提出的低复杂度非相干贪婪检测(NCGD)分别与最优最大似然检测(ML)和具有不完美信道估计的最大似然检测器的误码率G.ec"分表表示链路h和链路G的估计误差矩阵，他们的每一项率，而具有不完美信道估计的似然检测在