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申请/专利权人：西安电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于智能超表面的共生非正交传输方法，包括以下步骤；S1，基站处蜂窝信号叠加编码；S2，RIS处物联网InternetofThing，IoT信号扩频空间调制；S3，蜂窝用户处SIC解码；S4，IoT用户处非相干解调。本发明使传感器可在不消耗自身能量和占用额外频谱的条件下，将IoT信号叠加到基站的蜂窝信号上进行被动式非正交传输，可有效克服网络的覆盖盲区，使蜂窝用户与IoT用户均可受益。

主权项：1.一种基于智能超表面的共生非正交传输方法，其特征在于，构建无线网络，无线网络包括基站、连接传感器的无源反射型RIS、K个蜂窝用户{CU1,CU2,...,CUK}和IoT用户IU，所述蜂窝用户和IoT用户均处于基站的覆盖盲区，基站需借助无源反射型RIS建立与蜂窝用户和IoT用户的可靠通信；该无线网络中，基站配置N根天线，所有蜂窝用户和IoT用户均配置单天线，RIS配置L个电磁单元，具体传输方法包括以下步骤；S1：基站对K个蜂窝用户{CU1,CU2,...,CUK}请求的信息进行线性速率分割叠加编码，并生成发送信号所述S1的具体操作步骤为：将各CUk请求的信息Wk分割为公共部分Wc,k和专有部分Wp,k，并把所有CU信息公共部分共同构成一个公共信息Wc，然后将这K+1个信息{Wc,Wp,1,...,Wp,K}编码成为相互独立的单位功率高斯信号{sct,s1t,...,sKt}，最后，基站将经过预编码后的蜂窝信号进行线性叠加，生成发送信号其中P@[pc,p1,...,pK]为基站的预编码矩阵，pc表示信息公共部分的发射功率，pK表示第K个用户专有部分Wp,k的发射功率，其发射功率满足trPPH≤PBS；S2：RIS与传感器节点相连接，当传感器节点需要将自身感知数据传送至IoT用户时，通过微处理器动态调控RIS电磁单元组的工作模式，即“开启-关闭”，进行信息比特的映射和IoT信号的扩频空间调制，为降低RIS处波束赋形和信道估计的计算复杂度，对所述电磁单元进行降维与分组，将L个电磁单元平均分成Q组，每组包含L0＝LQ个电磁单元，同组电磁单元共享相同的反射系数；接着，通过实时控制各电磁单元组的“开启”、“关闭”模式，并将该“开启-关闭”图样映射为IoT信息比特，完成传感器IoT信息的空间调制；步骤S2经RIS调制后的IoT信号可表示为Sq@[s1,q,...,sl,q,...,sQ,q]T，sl,q＝1或sl,q＝0分别表示第l个电磁单元的“开启”与“关闭”，考虑到RIS需转发BS的发送信号，这意味着sl,q的取值不能全为0，所以q的状态空间选取为q∈Q＝{1,…,Q}；通过动态调整各电磁单元组的“开启”与“关闭”状态，RIS共可调制log2Q比特的IoT信息，有效提高了IoT信息传输的通信容量；S3：蜂窝用户处接收到RIS反射的混合信号后进行SIC解码，第k个蜂窝用户CUk接收到RIS反射的叠加信号表示为： CUk在接收到混叠信号后利用SIC技术进行解码，解码获得公共信号sct以及专有信号skt；其中，Hk＝diaghk，表示RIS的反射相移矩阵，H0表示基站与RIS间的信道系数矩阵，hk表示RIS与CUk间的信道系数向量，nkt表示CUk处的高斯白噪声，其服从分布S4:IoT用户接收到步骤S2中RIS反射的叠加信号后，进行非相干解调。

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