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本发明公开一种高铁下智能反射表面（IS）辅助信道估计与检测方法，属于轨道交通无线通信领域。针对IS辅助移动通信而导致的快时变信道估计问题，提出了通过历史经验信道估计和合成信道检测，来提高经过IS辅助通信后信道估计准确度和信号恢复的方法。该方法包括以下步骤：首先，给出本发明的实现流程框图，根据该框图建立高铁无线信道估计数学模型；然后，通过对信道进行信道估计；最后，经过信号检测方法，在较高的信道估计准确度下，能够较好的对输入比特流进行恢复。本发明的高铁下智能反射表面（IS）辅助信道估计与检测方法，能够利用历史信道估计值准确地估计出当前信道特征，并经过合成信道检测较好的恢复输入信号比特流。

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于智能反射表面的蜂窝基站通信系统。本发明提出一种新型基于智能反射表面的蜂窝基站通信系统架构，智能反射表面不仅用于辅助宏基站用户的通信，也用以传输信息给多个用户，同时避免了干扰的产生，极大地提高了频谱利用效率，并且智能反射表面消耗能量更少，能量效率更高。智能反射表面通过被动波束成形，可以进一步优化该通信系统。方案实施简单，且可证明能实现高于为各自系统分配专用通信资源的频谱效率，具有很强的应用价值。

本发明属于无线通信设备技术领域，具体涉及一种主动式智能反射表面设计方法。本发明采用M个基于负阻抗电路的反射单元构成智能反射表面，每个反射单元通过有源电路具备负阻抗特性，每个反射单元包含K个可选的负阻抗电路，反射单元通过开关改变接入负阻抗ZL来改变入射信号的相位与幅度的大小，通过改变负阻抗电路负载的电抗值，即可实现反射单元到天线阻抗的匹配。本发明的方法可用于各类通信系统中，通过对入射信号进行相位调整与幅度放大，极大地增强了入射信号的强度，从而提升无线通信的传输效率。

本发明公开了一种智能反射表面辅助的共生通信信息传输系统和方法，涉及无线通信领域，解决了共生无线通信系统的信息安全问题，其技术方案是包括基站、智能反射表面、物联网设备、用户端和窃听端：基站向用户端发送主动信息构建主传输链路实现主动信息传输；物联网设备向智能反射表面发送物联网信息；智能反射表面将物联网信息调制到主传输链路的主动信息上，生成被动信息，并将被动信息发送给用户端构建次传输链路实现被动信息传输；窃听端窃听主传输链路传输的主动信息和次传输链路传输的被动信息，用户端解调基站发送的主动信息和所述智能反射表面发送的被动信息。本发明能大幅度增强系统整体的保密速率性能，具有较强的实际意义和应用价值。

本发明涉及一种基于智能反射表面辅助无线能量传输的保密率最大化方法，属于通信技术领域。该方法包括步骤：智能反射表面IRS辅助无线供电通信网络WPCN安全传输模型提出，传输分为能量传输与信息传输两阶段；根据能量传输阶段用户的接收功率范围，判决是否存在窃听者；根据信息传输阶段的约束条件建立系统保密率优化问题，采取分步优化方式对用户与窃听者分步优化；最大化用户可达速率；根据窃听者信道状态信息，设计相应的优化算法，最小化窃听者的可达速率。本发明能在无线供电通信网络中利用智能反射表面来实现窃听端处的波束抵消，通过联合优化时间分配，功率分配，反射面无源反射相位，能有效提高无线能量传输系统的保密率。