[发明专利]一种基于频谱共享的环境反向散射阵列通信系统速率分析方法

权利要求书

1.一种基于频谱共享的环境反向散射阵列通信系统速率分析方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1，设该环境反向散射阵列通信系统中，包含1个射频源、1个环境反向散射发射机和1个协作接收机；频谱共享的主链路指从射频源到协作接收机的传输链路，次链路指从射频源经环境反向散射发射机到协作接收机的传输链路；射频源配置M根天线，环境反向散射发射机装有1根天线，协作接收机配置N根天线，M、N均是大于1的整数；射频源进行发送波束成形，用w表示，w是M×1维向量；环境反向散射发射机将它的发送信号调制到接收到的射频信号上，反向散射给协作接收机，环境反向散射发射机的发送符号周期是射频源的发送符号周期的K倍，K是大于1的整数；协作接收机同时收到来自主、次链路的信号，并进行处理，解码信号时的接收合并向量分别用v_s和v_c表示，v_s、v_c均是N×1维向量；

步骤2，射频源根据估计得到的它到协作接收机的信道，将该信道矩阵的最大奇异值对应的右奇异向量作为发送波束成形向量，使用该发送波束成形向量对射频源发送信号进行处理，并将处理后的信号发送给协作接收机；

步骤3，协作接收机收到来自主、次两条链路的叠加信号，根据上述信道矩阵的最大奇异值对应的左奇异向量，生成主链路的接收合并向量，使用该接收合并向量对接收到的叠加信号进行处理；

步骤4，协作接收机使用非相干检测方法，建立主链路的遍历速率分析模型，计算主链路的遍历速率的上界；

步骤5，协作接收机使用连续干扰消除方法，对接收到的叠加信号进行处理，并将环境反向散射发射机到它的信道归一化，作为次链路的接收合并向量；

步骤6，协作接收机使用最大比合并方法，建立次链路的遍历速率分析模型，计算次链路的遍历速率的上界。

2.根据权利要求1所述的一种基于频谱共享的环境反向散射阵列通信系统速率分析方法，其特征在于，在步骤2中，射频源估计得到的它到协作接收机的信道用H_RC表示，H_RC是N×M维矩阵，射频源的发送波束成形向量w的生成公式如下：

w＝v_m

其中，v_m表示信道矩阵H_RC的最大奇异值对应的右奇异向量，射频源使用上述发送波束成形向量w进行处理后的信号可以表示为：

x(k)＝ws(k),k＝1,2,…,K

其中，k表示符号周期的序号，s(k)表示第k个符号周期内射频源的发送信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于频谱共享的环境反向散射阵列通信系统速率分析方法，其特征在于，在步骤3中，协作接收机同时收到来自射频源和环境反向散射发射机的叠加信号，表示如下：

其中，c表示环境反向散射发射机的发送信号，它是具有零均值、单位方差的随机变量，α∈(0,1]表示环境反向散射发射机的反射系数，表示射频源到环境反向散射发射机的信道，h_BC表示环境反向散射发射机到协作接收机的信道，n(k)表示零均值加性高斯噪声向量，上标H表示矩阵或向量的共轭转置；

协作接收机的主链路接收合并向量v_s的生成公式如下：

v_s＝u_m

其中，u_m表示信道矩阵H_RC的最大奇异值对应的左奇异向量，协作接收机使用上述主链路接收合并向量v_s进行处理后的叠加信号可以表示为：