本发明专利技术提供了一种RIS反射参数配置系统,包括:数据获取模块,用于获取待测RIS的初始配置数据并启动待测RIS,采集测试设备的实时位置数据和第一时间戳;电磁波场强测试模块,用于解调待测RIS反射的反射信号,得到场强数据;控制模块,根据实时位置数据判断测试设备是否到达测试点,测试完成后根据场强数据和第一时间戳得到实测数据;反射天线仿真模块,用于根据初始配置数据进行仿真得到仿真天线方向图,基于实测数据得到实测天线方向图,根据实测天线方向图和仿真天线方向图对待测RIS的配置数据进行更新。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电磁场与微波,尤其涉及一种ris反射参数配置系统。
技术介绍
1、随着6g技术的不断成熟,其先进技术逐渐在5g网络中得到应用,ris技术是应用较早的产品技术之一;智能超表面技术ris是一种基于超材料而发展起来的新技术,可以将其看作超材料在移动通信领域的跨学科应用。智能超表面在超材料的基础上增加控制电路,以对结构单元的参数、位置进行调整,实现对电磁波反射、透射幅度和相位分布的调制;
2、目前,ris技术还处于产品验证早期阶段,工程手段和测试工具不多,缺少对ris产品配置参数进行优化调整的系统。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足,本专利技术提供了一种ris反射参数配置系统,其解决了现有技术中存在的上述问题。
2、根据本专利技术的实施例,一种ris反射参数配置系统,包括:
3、数据获取模块,用于获取待测ris的初始配置数据并启动待测ris,采集测试设备的实时位置数据和第一时间戳;
4、电磁波场强测试模块,用于解调待测ris反射的反射信号,得到场强数据;
5、控制模块,根据实时位置数据判断测试设备是否到达测试点,测试完成后根据场强数据和第一时间戳得到实测数据;
6、反射天线仿真模块,用于根据初始配置数据进行仿真得到仿真天线方向图,基于实测数据得到实测天线方向图,根据实测天线方向图和仿真天线方向图对待测ris的配置数据进行更新。
7、作为本专利技术的一个实施例,数据获取模块包括:p>8、空间定位单元,设于待测ris上,用于采集测试设备的实时位置数据和第一时间戳。
9、作为本专利技术的一个实施例,电磁波场强测试模块设于测试设备上,电磁波场强测试模块包括:
10、双极化喇叭天线,用于接收待测ris反射出来的反射信号;其中,反射信号包括5g信号和5g网络信令;
11、5g信号采集模组,与双极化喇叭天线电连接,用于测试过程中解调双极化喇叭天线传送的5g信号和5g网络信令,得到场强数据;其中,场强数据包括第二时间戳和rsrp;
12、蓝牙模组,分别与5g信号采集模组和控制模块电连接,用于获取5g信号采集模组传送的场强数据并传送给控制模块;
13、喇叭天线对焦跟踪器,用于跟踪待测ris的方向信息,并根据方向信息生成控制信息;
14、喇叭天线安装云台,设于测试设备上,喇叭天线安装云台与喇叭天线对焦跟踪器电连接,用于根据控制信息调整双极化喇叭天线的方向。
15、作为本专利技术的一个实施例,控制模块执行包括如下操作:
16、确定扫描平面,获取测试人员的输入的采样分辨率;
17、基于nyquist取样定理和采样分辨率,确定采样间隔距离δx和δy;
18、基于采样间隔距离规划若干测试点,并确定若干测试点对应的3d坐标;
19、基于若干测试点确定测试路线,控制测试设备沿测试路线移动;
20、判断测试设备的实时位置数据是否满足任一测试点对应的3d坐标;若满足,启动电磁波场强测试模块并获取第一时间戳。
21、作为本专利技术的一个实施例,控制模块还执行包括如下操作:
22、获取场强数据、第一时间戳和第一时间戳对应的测试点的3d坐标;
23、基于第一时间戳和第二时间戳将场强数据和测试点的3d坐标对齐;
24、对对齐后的场强数据和测试点的3d坐标进行异常数据清理,得到实测数据。
25、作为本专利技术的一个实施例,反射天线仿真模块执行包括如下操作:
26、基于待测ris具体结构及阵子参数通过数学表达式模拟待测ris上单个反射单元的信号模型,单个反射单元的信号模型如下:
27、
28、其中,xn表示第n个反射单元的入射信号,yn表示第n个反射单元的反射信号,βn∈[0,1]表示信号经第n个反射单元反射后振幅的调节,αn∈[0,2π]表示信号经第n个反射单元反射后相位的调节,n=1,2…,n,n为待测ris上反射单元的总数;
29、基于单个反射单元的信号模型建立仿真天线方向图,待测ris的仿真天线方向图earray(θ,φ)计算公式为:
30、
31、其中,yn表示第n个反射单元的反射信号激励幅度,ψn表示第n个反射单元的反射信号激励相位,en(θ,φ)表示第n个反射单元的远场函数,k0表示相位常数,rn表示第n个反射单元(rn,θn,φn)与原点的距离,j表示虚数,(θ,φ)表示仿真天线方向图的出射角度。
32、作为本专利技术的一个实施例,反射天线仿真模块还执行包括如下操作:
33、基于实测数据得到实测天线方向图,实测天线方向图i(i,l)表达如下:
34、
35、其中,b0(g,m)表示在点(gδx,mδy)处的位置相对于参考位置的场强数据的差值,(i,l)表示3d坐标对应的平面直角坐标系上的坐标,δx和δy均表示扫描平面上采样间隔距离,(g,m)表示x方向和y方向采样间隔距离数;
36、对|i(i,l)|进行最大值筛选,得到i(imax,lmax),基于i(imax,lmax)计算实测天线方向图出射角度,实测天线方向图出射角度为(imax,lmax)对应的坐标(δ0,ψ0),(δ0,ψ0)的计算公式如下:
37、
38、基于实测天线方向图和仿真天线方向图的出射角度差,按照ris均匀直线阵列计算出待测ris配置参数推荐值,并基于待测ris配置参数推荐值对待测ris的配置参数进行更新,待测ris配置参数推荐值计算公式如下:
39、
40、其中,δα2表示待测ris配置参数推荐值,δα1表示待测ris配置参数当前值,δj表示实测天线方向图和仿真天线方向图的出射角度差,d表示待测ris均匀直线阵列中两相邻反射单元的距离,λ表示波长。
41、相比于现有技术,本专利技术具有如下有益效果:通过利用测试设备辅助测试,在精确的立体空间位置,获取电磁波场强测试模块的场强数据,然后通过系统软件对实测天线方向图和仿真天线方向图进行对比,以评估单元配置参数误差,优化ris产品覆盖效果。
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【技术保护点】
1.一种RIS反射参数配置系统,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种RIS反射参数配置系统,其特征在于,
3.如权利要求1所述的一种RIS反射参数配置系统,其特征在于,
4.如权利要求1所述的一种RIS反射参数配置系统,其特征在于,
5.如权利要求4所述的一种RIS反射参数配置系统,其特征在于,
6.如权利要求1所述的一种RIS反射参数配置系统,其特征在于,
7.如权利要求6所述的一种RIS反射参数配置系统,其特征在于,
【技术特征摘要】
1.一种ris反射参数配置系统,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的一种ris反射参数配置系统,其特征在于,
3.如权利要求1所述的一种ris反射参数配置系统,其特征在于,
4.如权利要求1所述的一种ris反射参...
【专利技术属性】
技术研发人员:程立杰,刘光敬,施涛,齐勇,李鹏鹏,
申请(专利权)人:重庆市信息通信咨询设计院有限公司,
类型:发明
国别省市:
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