[发明专利]一种基于新型可重构智能表面的空时编码发送方法

说明书

本发明涉及一种基于新型可重构智能表面的空时编码发送方法，所述方法包括以下步骤：步骤1:用户A发送导频，用户B不发送信号，控制单元开启新型可重构智能表面的所有M个单元，步骤2：用户B发送导频，用户A不发送信号，控制单元开启新型可重构智能表面的所有M个单元，步骤3：在空时编码的第一个阶段，用户A和用户B同时发送导频，控制单元开启新型可重构智能表面的所有M个单元:步骤4：在空时编码的第二个阶段，用户A和用户B同时发送导频，控制单元开启新型可重构智能表面的所有M个单元，步骤5：基站利用第一和第二个阶段接收到的信号，解调x(0)和x(1)；该方案提高系统性能，并据此提供一种快速可靠、实现复杂度低的发送方法。

技术领域

本发明涉及一种编码发送方法，具体涉及一种基于新型可重构智能表面的空时编码发送方法，属于移动通信系统中的编码技术领域。

背景技术

随着第五代移动通信系统(5G)进入商用阶段，第六代移动通信系统(6G)的研发拉开了序幕。6G将以全覆盖、全频谱、全应用、强安全的形式满足人们日益增长的各类通信需求，潜在的研究方向包括太赫兹通信，人工智能和超大规模MIMO技术等。

现代移动通信的发展揭示了无线信道的随机性和不确定性是影响无线传输质量的关键因素，发射机的无线电波在传输过程中与传输路径上各种物体不可控制的相互作用，导致接收端信号质量降低。可重构智能表面通过人为调整无线信道环境，显著提高了系统的传输性能，为未来无线通信的发展提供了新的思路。可重构智能表面由精心设计的电磁单元规则排列组成，这些电磁单元通常由金属、介质和可调元件构成。通过控制电磁单元中的可调元件，以可编程方式更改反射电磁波的电磁参数，例如相位和幅度。与传统中继通信相比，RIS可以工作在全双工模式下，具有更高的频谱利用率，且RIS无需射频链路，不需要大规模供电，在功耗和部署成本上都将具有优势。传统的RIS分为反射型智能表面和透射型智能表面，而新型的RIS在每个单元上可同时反射和透射无线信号，所以也被称作STAR-RIS(Simultaneous Transmitting and Reflecting RIS)。

可重构智能表面除了用于改变传播环境，起到传统中继的作用外，还可以直接进行信息调制。可重构智能表面可以有效地直接调控电磁信号的波前和各种电磁参数，例如相位、振幅、频率、甚至极化，而无需复杂的基带处理和射频收发操作，因而可被用于探索新型发射机架构，对信号进行直接调制。另外，空时块码是一种在无线通信中使用的发送分集技术，用于在多个天线上发送数据流的多个副本，并利用各种接收的数据版本来提高数据传输的可靠性。本发明将STAR-RIS和STBC技术结合，提出了一种新型的无线通信方案。该方案通过STAR-RIS上的反射和透射单元调制数据符号的不同版本，并进行空时编码，形成发送分集，有效降低了接收端的误码率，提高了系统容量，且计算复杂度低，不需要增加任何额外的器件。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种基于新型可重构智能表面的空时编码发送方法，该方案的目的是通过控制STAR-RIS单元上的反射和透射系数来调制数据，然后进行空时编码，利用发送分集技术，提高系统性能，并据此提供一种快速可靠、实现复杂度低的发送方法。该方案利用可同时反射和透射的新型可重构智能表面(Reconfigurable Intelligent Surface，RIS)实现空时块码(Space-TimeBlockCoding，STBC)的技术，可提高系统容量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种基于新型可重构智能表面的空时编码发送方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1:用户A发送导频，用户B不发送信号，控制单元开启新型可重构智能表面的所有M个单元，并将单元的反射系数设为1，透射系数设为0；根据发送的导频，基站估计用户A经过新型可重构智能表面反射后的信道h_A；