本申請涉及無線通信，特別涉及一種智能超表面、信號處理方法、設(shè)備和介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、高頻段的無線通信具有更大的通信帶寬，能夠極大提升通信系統(tǒng)的容量。然而，由于高頻段信號存在路損大、易阻擋等缺點(diǎn)，導(dǎo)致高頻基站的覆蓋范圍有限。對此，業(yè)界提出了一種用于調(diào)控?zé)o線環(huán)境的智能超表面(reconfigurable?intelligent?surface，ris)，通過動態(tài)調(diào)整智能超表面上電磁單元的狀態(tài)，將基站無線信號反射或者透射到指定方向，從而提升信號覆蓋范圍。

2、目前的智能超表面一般采用被動式、無源的反射或者透射單元，無法進(jìn)行信號測量，同時，智能超表面為了提升反射鏈路增益一般采用大規(guī)模陣列設(shè)計(jì)，又進(jìn)一步增加了信道測量的難度。因此，如何在智能超表面上進(jìn)行信號測量成為亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請實(shí)施例提供一種智能超表面、信號處理方法、設(shè)備和介質(zhì)，能夠在智能超表面上實(shí)現(xiàn)信號測量。

2、第一方面，本申請實(shí)施例提供了一種智能超表面，包括：

3、電磁單元陣列，包括多個目標(biāo)電磁單元；

4、信號采集模塊，包括至少一個子采集模塊，每個所述子采集模塊包括射頻通道和多個射頻開關(guān)，所述射頻通道通過所述多個射頻開關(guān)連接多個所述目標(biāo)電磁單元，所述多個射頻開關(guān)用于輪流閉合以切換所述射頻通道連通的所述目標(biāo)電磁單元，各個所述射頻開關(guān)按照預(yù)設(shè)的時間間隔依次切換閉合/斷開狀態(tài)，所述預(yù)設(shè)的時間間隔由入射至所述目標(biāo)電磁單元的入射信號的載波周期確定；

5、信號測量模塊，用于對所述射頻通道所連通的所述目標(biāo)電磁單元的入射信號進(jìn)行測量，得到入射信號測量數(shù)據(jù)。

6、第二方面，本申請實(shí)施例提供了一種信號處理方法，應(yīng)用于智能超表面，所述智能超表面包括電磁單元陣列和信號采集模塊，所述電磁單元陣列包括多個目標(biāo)電磁單元，所述信號采集模塊包括至少一個子采集模塊，每個所述子采集模塊包括射頻通道和多個射頻開關(guān)，所述射頻通道通過所述多個射頻開關(guān)連接多個所述目標(biāo)電磁單元；

7、所述方法包括：

8、按照預(yù)設(shè)的時間間隔控制所述多個射頻開關(guān)輪流閉合以切換所述射頻通道連通的所述目標(biāo)電磁單元，所述射頻開關(guān)切換閉合/斷開狀態(tài)的時間間隔根據(jù)入射至所述目標(biāo)電磁單元的入射信號的載波周期確定；

9、采集所述射頻通道所連通的所述目標(biāo)電磁單元的入射信號；

10、對采集到的入射信號進(jìn)行測量，得到入射信號測量數(shù)據(jù)。

11、第三方面，本申請實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括：

12、一個或多個處理器；

13、存儲器，其上存儲有一個或多個程序，當(dāng)所述一個或多個程序被所述一個或多個處理器執(zhí)行，使得所述一個或多個處理器實(shí)現(xiàn)如第二方面所述的信號處理方法。

14、第四方面，本申請實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)如第二方面所述的信號處理方法。

15、本申請實(shí)施例中的智能超表面包括電磁單元陣列、信號采集模塊和信號測量模塊，其中，電磁單元陣列包括多個目標(biāo)電磁單元，信號采集模塊包括至少一個子采集模塊，每個子采集模塊包括射頻通道和多個射頻開關(guān)，射頻通道通過多個射頻開關(guān)連接多個目標(biāo)電磁單元，多個射頻開關(guān)用于輪流閉合切換射頻通道連通的目標(biāo)電磁單元，各個射頻開關(guān)按照預(yù)設(shè)的時間間隔依次切換閉合/斷開狀態(tài)，預(yù)設(shè)的時間間隔由入射至目標(biāo)電磁單元的入射信號的載波周期確定，信號測量模塊則用于對射頻通道所連接的目標(biāo)電磁單元的入射信號進(jìn)行測量，得到入射信號測量數(shù)據(jù)。在本申請實(shí)施例中，基于電磁波入射到智能超表面上具有周期性分布的特點(diǎn)(即只需要測量一部分電磁單元上的入射信號就可以表征完整的入射信號)，控制各個射頻開關(guān)根據(jù)入射信號的載波周期依次切換閉合/斷開狀態(tài)，使得同一個射頻通道能夠以時分的方式連通多個目標(biāo)電磁單元，進(jìn)而對射頻通道所連通的目標(biāo)電磁單元的入射信號進(jìn)行測量，得到入射信號測量數(shù)據(jù)，在智能超表面上實(shí)現(xiàn)信號測量，本申請實(shí)施例的方案可以減少射頻通道和開關(guān)需求，降低智能超表面的硬件成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度，同時可以實(shí)現(xiàn)主動信道估計(jì)。

技術(shù)特征：

1.一種智能超表面，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能超表面，其特征在于，所述電磁單元設(shè)置有狀態(tài)調(diào)控電路，所述狀態(tài)調(diào)控電路用于調(diào)控所述入射信號的特定屬性，其中，所述特定屬性包括以下至少之一：振幅、頻率、相位或者極化狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能超表面，其特征在于，還包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能超表面，其特征在于，所述信道估計(jì)模塊具體用于：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能超表面，其特征在于，還包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能超表面，其特征在于，所述射頻開關(guān)切換閉合/斷開狀態(tài)的時間間隔為入射至所述目標(biāo)電磁單元的入射信號的載波周期的整數(shù)倍。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能超表面，其特征在于，所述多個目標(biāo)電磁單元包括所述電磁單元陣列中的全部或者部分電磁單元。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能超表面，其特征在于，所述電磁單元具有亞波長尺寸。

9.一種信號處理方法，應(yīng)用于智能超表面，所述智能超表面包括電磁單元陣列和信號采集模塊，所述電磁單元陣列包括多個目標(biāo)電磁單元，所述信號采集模塊包括至少一個子采集模塊，每個所述子采集模塊包括射頻通道和多個射頻開關(guān)，所述射頻通道通過所述多個射頻開關(guān)連接多個所述目標(biāo)電磁單元；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述射頻開關(guān)切換閉合/斷開狀態(tài)的時間間隔為入射至所述目標(biāo)電磁單元的入射信號的載波周期的整數(shù)倍。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，在得到入射信號測量數(shù)據(jù)之后，所述方法還包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述入射信號測量數(shù)據(jù)進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)信息，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述入射信號測量數(shù)據(jù)進(jìn)行信道估計(jì)，得到信道估計(jì)信息，包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述入射信號測量數(shù)據(jù)構(gòu)建入射信號的復(fù)空間分布數(shù)據(jù)，包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求9-14任一所述的方法，其特征在于，所述入射信號測量數(shù)據(jù)包括所述入射信號的振幅或者所述入射信號的功率。

16.根據(jù)權(quán)利要求9-14任一所述的方法，其特征在于，所述多個目標(biāo)電磁單元包括所述電磁單元陣列中的全部或者部分電磁單元。

17.一種電子設(shè)備，包括：

18.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述程序被處理器執(zhí)行時實(shí)現(xiàn)：

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┮环N智能超表面、信號處理方法、設(shè)備和介質(zhì)，智能超表面包括電磁單元陣列、信號采集模塊和信號測量模塊，電磁單元陣列包括多個目標(biāo)電磁單元，信號采集模塊包括至少一個子采集模塊，每個子采集模塊包括射頻通道和多個射頻開關(guān)，射頻通道通過多個射頻開關(guān)連接多個目標(biāo)電磁單元，信號測量模塊則用于對射頻通道所連接的目標(biāo)電磁單元的入射信號進(jìn)行測量，其中，各個射頻開關(guān)利用入射信號在時域上的周期特性依次切換閉合/斷開狀態(tài)，進(jìn)而對射頻通道所連通的目標(biāo)電磁單元的入射信號進(jìn)行測量，得到入射信號測量數(shù)據(jù)，本申請實(shí)施例的方案可以減少射頻通道和開關(guān)需求，降低智能超表面的硬件成本和設(shè)計(jì)復(fù)雜度。

技術(shù)研發(fā)人員：段向陽,楊軍,陳藝戩,胡留軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中興通訊股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/19