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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115856767A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202310076521.4G06F17/16(2006.01)(22)申请日2023.02.08(71)申请人安徽大学地址230601安徽省合肥市蜀山区九龙路111号申请人中国联合网络通信有限公司合肥市分公司(72)发明人李迎松余灿平黄志祥胡应节李莉萍(74)专利代理机构北京盛询知识产权代理有限公司11901专利代理师蔺巍(51)Int.Cl.G01S3/14(2006.01)G06F17/15(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称一种可重构智能超表面辅助的波到达方向估计方法(57)摘要本发明公开一种可重构智能超表面辅助的波到达方向估计方法,包括,通过可重构智能超表面构建反射信号及干扰信号;基于反射信号及干扰信号,构建接收信号;计算所述可重构智能超表面构建的信号及接收信号的误差信号,基于误差信号构建重构代价函数,其中所述重构代价函数包括二阶误差正弦函数和范数稀疏约束;通过增广拉格朗日乘数法及交替方向乘子法对重构代价函数进行迭代更新计算,得到最终重构信号;对最终重构信号进行处理,得到波到达方向角度以实现波达到方向估计。CN115856767ACN115856767A权利要求书1/2页1.一种可重构智能超表面辅助的波到达方向估计方法,其特征在于,包括:通过可重构智能超表面构建反射信号及干扰信号;基于反射信号及干扰信号,构建接收信号;计算通过可重构智能超表面构建的信号及接收信号的误差信号,基于误差信号构建重构代价函数,其中所述重构代价函数包括二阶误差正弦函数和范数稀疏约束;通过增广拉格朗日乘数法及交替方向乘子法对重构代价函数进行迭代更新计算,得到最终重构信号;对最终重构信号进行处理,得到波到达方向角度以实现波达到方向估计。2.根据权利要求1所述的波到达方向估计方法,其特征在于:所述反射信号及干扰信号的构建过程包括:通过可重构智能超表面对来自目标的发送信号及来自基站的干扰信号进行反射,并调整反射的信号幅度相位,使反射的信号聚焦到同一路径,得到反射信号及干扰信号。3.根据权利要求1所述的波到达方向估计方法,其特征在于:所述接收信号r为:其中,为可重构智能超表面的测量矩阵,为可重构智能超表面的导向控制矩阵,为可重构智能超表面的导向控制矢量,为目标信号到可重构智能超表面的到达方向,为干扰信号到可重构智能超表面的到达方向,为系统噪声,为反射信号,为干扰信号。4.根据权利要求3所述的波到达方向估计方法,其特征在于:系统噪声为高斯噪声或非高斯噪声,其中所述非高斯噪声包括脉冲噪声。5.根据权利要求1所述的波到达方向估计方法,其特征在于:重构代价函数的构建过程包括:基于误差信号构建二阶误差正弦函数的代价函数,采用范数稀疏约束最小化方法对所述二阶误差正弦函数的代价函数进行约束,得到重构代价函数。6.根据权利要求5所述的波到达方向估计方法,其特征在于:所述二阶误差正弦函数的代价函数为:其中,为通过可重构智能超表面构建的信号,为常数。7.根据权利要求1所述的波到达方向估计方法,其特征在于:所述重构代价函数为:其中,为期望,为稀疏度控制正则化参数,为重构信号,为范数正则化约束,为常数。8.根据权利要求7所述的波到达方向估计方法,其特征在于:结合范数正则化约束和稀疏理论,所述重构代价函数等价为:2CN115856767A权利要求书2/2页为与维数相同的任意信号,为待优化变量,为可重构智能超表面的单元数目,为以为矩阵的第一行构建的托普利兹矩阵,为迹,为的共轭转置,为矩阵半正定,为范数最小化约束矩阵。9.根据权利要求8所述的波到达方向估计方法,其特征在于:对重构代价函数进行迭代更新计算的过程包括:将所述重构代价函数转换为增广拉格朗日函数,基于所述增广拉格朗日函数构建时刻迭代更新方程:其中,表示第次迭代的参数值,表示第次迭代的重构信号,表示第次迭代的干扰信号,表示第次迭代的与维数相同的任意信号,待优化变量,表示第次迭代的可重构智能超表面构建的信号,表示第次迭代的范数最小化约束矩阵,表示第次迭代的对范数最小化约束矩阵约束的拉格朗日乘子,表示第次迭代的对可重构智能超表面构建的信号约束的拉格朗日乘子,表示第次迭代的范数最小化约束矩阵,表示第次迭代的对范数最小化约束矩阵约束的拉格朗日乘子;对所述迭代更新方程进行迭代更新计算,得到最终重构信号。10.根据权利要求1所述的波到达方向估计方法,其特征在于:所述波到达方向角度的获得过程包括:通过多重信号分类算法对最终重构信号进行处理,得到空间谱谱峰位置,空间谱谱峰位置即波到达方向角度。3CN115856767A说明书1/7页一种可重构智能超表面辅助的波到达方向估计方法技