1.基于智能反射表面的共生通信系统多天线多播传输方法,系统由一个配置M根天线的基站、一个配置Q根天线的IoT接收机、一个包含N个无源反射单元的智能表面和与其相连的IRS控制器、K个单天线主接收机组成;其特征在于,多天线多播传输方法包括:将K个主接收机为G个组, 同组内的主接收机同时请求相同的信息,并且每个主接收机只能属于一个组,即主接收机 g≠i,令M≥1,Q≥1,K≥1,1≤G≤K;
基站通过主动式波束赋形,多播独立的信号给每组主接收机,通过控制智能表面的反射单元增强基站与主接收机的主链路通信;智能表面使用二进制相移键控方式将自身信息调制在多播信号上并传输给IoT接收机;主接收机和IoT接收机都接收到两部分信号:来自于基站的直接链路信号和来自于智能表面的反射信号;
第g组的第k个主接收机接收到的信号为:其中,sg(l)和 分别表示基站发送给第g组主接收机的信息符号和主动式波束赋形向量,x表示智能表面发送的信息符号,定义物联网传输速率远远小于主传输速率,因此x的一个符号周期包含L个sg(l)的符号周期,L>>1, 表示智能表面的相移矩阵, 表示相移向量, 和
分别表示基站到第k个主接收机的信道、智能表面到第k个主接收机的信道和基站到智能表面的信道,zk(l)表示功率为 的零均值加性高斯白噪声;
IoT接收机接收到的信号为:
其中, 和 分别表示基站到IoT接收机的信道和智能表面到IoT接收机的信道, 表示功率为 的零均值加性高斯白噪声向量。
2.根据权利要求1所述的基于智能反射表面的共生通信系统多天线多播传输方法,其特征在于,主动式波束赋形向量 和智能表面的相移矩阵Φ的设计方法是:
在保证主系统中主接收机信干噪比需求 和物联网通信中IoT接收机信噪比需求的前提下, 以最小化基站发射功率为目标,建立优化问题:其中,第一个约束是主接收机信干噪比需求,第二个约束是为了保证IoT接收机能够成功解调主信号,第三个约束是IoT接收机信噪比需求,第四个是智能表面的相移约束,通过求解上述优化问题即可获得基站端发射波束赋形W和智能表面端相移矩阵Φ。