基于可重构全息超表面的下行全息多址接入方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116015380A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202111227028.5(22)申请日2021.10.21(71)申请人北京大学地址100871北京市海淀区颐和园路5号北京大学(72)发明人宋令阳邸博雅邓若琪(74)专利代理机构北京君尚知识产权代理有限公司11200专利代理师汤骁罡(51)Int.Cl.H04B7/06(2006.01)H04B17/27(2015.01)H04B17/309(2015.01)H04B7/0417(2017.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于可重构全息超表面的下行全息多址接入方法及装置(57)摘要本发明公开了一种基于可重构全息超表面的下行全息多址接入方法及装置，包括：接收机根据入射波束方向确定每个发射机的位置与方向，并确定可重构全息超表面与每个发射机之间的信道参数，其中可重构全息超表面设置于接收机中，可重构全息超表面包括：若干馈源、一波导和若干辐射单元；对待传播信号进行编码，并将编码信号传入至各馈源；基于所述位置、方向及信道参数，构建相应发射机的全息图案后，各馈源发射包含该编码信号的参考波，以激励全息图案；各辐射单元基于激励后的全息图案，向相应发射机发射携带编码信号的波束。本发明不仅实现了低成本的全息多址接入，而且大大地缩小了全息多址接入设备的体积。CN116015380ACN116015380A权利要求书1/1页1.一种基于可重构全息超表面的下行全息多址接入方法，其步骤包括：1)接收机根据入射波束方向确定每个发射机的位置与方向，并确定可重构全息超表面与每个发射机之间的信道参数，其中可重构全息超表面设置于接收机中，可重构全息超表面包括：若干馈源、一波导和若干辐射单元；2)对待传播信号进行编码，并将编码信号传入至各馈源；3)基于所述位置、方向及信道参数，构建相应发射机的全息图案后，各馈源发射包含该编码信号的参考波，以激励全息图案；4)各辐射单元基于激励后的全息图案，向相应发射机发射携带编码信号的波束。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收机包括：基站；所述发射机包括：用户的电子设备。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，信道参数包括：接收机与发射机之间的距离和路损因子。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下步骤将预编码信号传入至各馈源：1)对待传播信号进行预编码；2)将预编码信号经RF链上变频至载波频段，得到编码信号；3)将编码信号经RF链传入至各馈源。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，预编码的方法包括：迫零接收处理方法。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，全息图案其中L为发射机的数量，K为馈源的数量，al，k为从发射机l指向馈源k的波束的振幅比，为入射波在自由空间传播的传播矢量，ks为入射波在可重构全息超表面传播的传播矢量，rn第n个辐射单元的位置矢量，为从辐射单元n传播至馈源k时入射波束的相位。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，al，k值得设定方法包括：根据通信场景、信道状况、接收机对服务质量的不同要求，利用相应的数学方法进行求解。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当仅向一发射机的发射波束时，构建的全息图案其中为入射波在自由空间传播的传播矢量，ks为入射波在可重构全息超表面传播的传播矢量，rn第n个辐射单元的位置矢量，为从辐射单元n传播至馈源k时入射波束的相位。9.一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行权利要求1‑8中任一所述方法。10.一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行如权利要求1‑8中任一所述方法。2CN116015380A说明书1/4页基于可重构全息超表面的下行全息多址接入方法及装置技术领域[0001]本发明涉及电学领域，具体为一种基于可重构全息超表面的下行全息多址接入方法及装置。背景技术[0002]下一代无线通信期待提供高速数据服务，并支持大量移动设备的大规模网络接入。这种指数级增长的数据传输需求导致了大规模多输入多输出(MIMO)技术与大规模相控阵的出现。基于空分多址接入(SDMA)的大规模MIMO系统，利用空间分集可显著提高系统容量。然而，相控阵的固有局限性严重阻碍了大规模MIMO系统的未来发展，因为相控阵的元件昂贵，如移相器和高功耗，特别是在高频段。此外，考虑到制造难度和辐射性能之间的权衡，相控阵的元件间距通常约为半个波长。因此，在大规模MIMO系统中由于相控阵尺寸过大的问题很难在实际工程中实现。[0003]最近随着可调谐超材料的快速发展，超薄和轻量级可重构全息表面(RHS)的出现为克服相控阵的不足提供了一