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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利面向RIS辅助无人机通信相移矩阵优化的随机相位扰动方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116405097B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310447055.6，技术领域涉及：H04B7/185；该发明授权面向RIS辅助无人机通信相移矩阵优化的随机相位扰动方法是由万诗晴;仲伟志;何艺;肖丽君;朱秋明;林志鹏;王洁设计研发完成，并于2023-04-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本面向RIS辅助无人机通信相移矩阵优化的随机相位扰动方法在说明书摘要公布了：本发明针对RIS相移矩阵和无人机位置高度耦合带来的计算复杂度高的问题，提出了一种面向RIS辅助无人机通信相移矩阵优化的随机相位扰动方法，属于无线通信领域，该方法包括：1根据基站位置、用户位置、RIS位置、基站天线数量和RIS反射元件数量建立MISO通信信道模型，包括用户接收到的基带信号表达式、基站到用户的信道模型、基站到RIS的信道模型和RIS到用户的信道模型；2优化基带信号表达式中的RIS相移矩阵，对RIS相移矩阵的解进行随机相位扰动，不断迭代优化，得到最优的RIS相移矩阵的解；3根据最优的RIS相移矩阵的解计算发射端有源波束成型矩阵，实现无人机与地面用户的通信。相较于目前普遍采用的凸优化方法，本发明减少了计算量和计算开销。

本发明授权面向RIS辅助无人机通信相移矩阵优化的随机相位扰动方法在权利要求书中公布了：1.一种面向RIS辅助无人机通信相移矩阵优化的随机相位扰动方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、根据基站位置、用户位置、RIS位置、基站天线数量和RIS反射元件数量建立服务K个用户的MISO通信信道模型，所述MISO通信信道模型包括用户接收到的基带信号表达式、基站到用户的信道模型、基站到RIS的信道模型和RIS到用户的信道模型； 所述MISO通信信道模型具体为： RIS表面由无人机携带，则第k个用户接收到的基带信号yk表示为： yk＝hRIS-kΦHBS-RIS+hBS-kgkxk+nk1 式中，表示RIS到第k个用户的莱斯衰落信道模型，表示基站到第k个用户的瑞利衰落信道模型，表示基站到RIS的莱斯衰落信道模型，表示RIS相移矩阵，θN表示第N个RIS反射元件的相移，xk代表传输基带信号，满足Ε{xk}＝1；代表发射端波束成形矩阵；nk是均值为0，方差为σ2的复加性高斯白噪声；N为RIS反射元件总数量，M为基站天线数量，表示N×M维的复数集； 所述基站到第k个用户的瑞利衰落信道模型具体为： 式中，ρ为参考距离D＝1m下的路径损耗，α是对应的路径损耗指数，代表了随机散射分量，服从均值为0，方差为1的复高斯分布； 所述基站到RIS的莱斯衰落信道模型为： 其中，K代表莱斯衰落信道中的K因子，代表视线传输分量，代表非视线传输分量，其元素是独立同分布随机变量，服从均值为0，方差为1的复高斯分布； 所述RIS到第k个用户的莱斯衰落信道模型具体为： 其中，K代表莱斯衰落信道中的K因子，代表视线传输分量，代表非视线传输分量，其元素是独立同分布随机变量，服从均值为0，方差为1的复高斯分布； 基站处采用的N元均匀线性阵列，其阵列响应由下式表征： 其中，d代表天线阵元间距，λ代表传输电磁波的波长，θ表示波束角； 根据N元均匀线性阵列的阵列响应得到基站到RIS的莱斯衰落信道的视线传输分量 其中，代表BS处的波束发射角，代表BS发射波束在RIS处的到达角； 根据N元均匀线性阵列的阵列响应得到RIS到第k个用户的莱斯衰落信道的视线传输分量 其中，代表RIS对第k个用户的波束发射角； 采用最大比率传输以提高信号功率；当以功率pk传输时，发射端波束成形矩阵gk表示为： 第k个用户接收信噪比γk为： 式中，gi表示第i个用户对应的发射端波束成形矩阵，σ2为方差； 步骤2、优化所述用户接收到的基带信号表达式中的RIS相移矩阵，对RIS相移矩阵的解进行随机相位扰动，不断迭代优化，得到最优的RIS相移矩阵的解；步骤2具体包括： 步骤2.1、产生N个在[0,2π上服从均匀分布的随机数θ0＝[θ01,θ02,...,θ0N]作为RIS相移矩阵的初始解，将作为初始的RIS相移矩阵，计算初始系统通信效率R0； 步骤2.2、令迭代次数初始值t＝0，扰动失败次数初始值CT＝0； 步骤2.3、判断扰动失败次数CT是否大于等于门限值τ；若CT≤τ，以δ为步长，对RIS相移矩阵的解θt中的元素进行随机相位扰动，得到新的解θt+1；若CT＞τ，以RDδ为步长，对RIS相移矩阵的解θt中的元素进行随机相位扰动，得到新的解θt+1；其中RD∈0,1，代表扰动步长的衰减系数； 步骤2.4、计算新的解θt+1对应的系统通信效率Rt+1；若Rt+1＞Rt，则扰动成功，保留对应的θt+1；t＝t+1；若Rt+1≤Rt，则扰动失败，令θt+1＝θt，Rt+1＝Rt，CT＝CT+1，t＝t+1； 步骤2.5、判断t是否达到最大迭代次数，若是，则迭代终止，若否，则返回步骤2.3； 步骤3、根据最优的RIS相移矩阵的解计算发射端有源波束成型矩阵，实现无人机与地面用户的通信。

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