一种V2V通信系统中RIS相移优化方法及系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种V2V通信系统中RIS相移优化方法及系统。

背景技术

由于具有控制无线传播环境的潜力，RIS(Reconfigurable IntelligentSurface,可重构智能表面)在无线通信和信号处理领域获得了极大关注。RIS以一种经济有效的方式带来了显著的性能提升，同时伴随着通信、优化和概率理论等方面的挑战，比如可达速率和能源效率最大化、物理层安全、高效的信道估计和信道建模方法。

目前，已有研究人员研究了RIS辅助车联网通信系统的资源管理，目的是最大化RIS反射路径上的接收功率，但其忽略了车辆移动性带来的多普勒效应以及RIS多个反射路径引起的多径效应。其他的研究人员有通过设计通信协议来缓解车辆高移动性伴随的多普勒效应，然而其方案的性能取决于信道估计的精确性。考虑到信号接收端的移动性，还有研究人员为RIS辅助的移动通信设计了各种信道模型，但这些模型大都基于远场传输公式，使得它们不适用于城市车载网络或毫米波车辆通信。

发明内容

本发明的目的是提供一种V2V通信系统中RIS相移优化方法及系统，实现对于V2V通信系统中RIS元件的相移优化，进而提高通信系统的通信效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种V2V通信系统中RIS相移优化方法，包括：

获取任一时隙下，V2V通信系统中的第一位置、第二位置和第三位置；所述V2V通信系统包括第一车辆、第二车辆和RIS元件；所述第一位置为所述第一车辆在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标，所述第二位置为所述第二车辆在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标；所述第三位置为RIS元件参考位置在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标；

根据所述第一位置和所述RIS元件参考位置，确定入射信道仰角和入射信道方位角；根据所述第二位置和所述RIS元件参考位置，确定反射信道仰角和反射信道方位角；

基于所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间信道时延；基于所述第一位置和所述第三位置，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延；基于所述第二位置和所述第三位置，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延；

根据所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置、所述入射信道仰角、所述入射信道方位角、所述反射信道仰角、所述反射信道方位角、所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述第一车辆发射的带通信号以及所述第一车辆的信号发射功率，计算所述第二车辆的信号接收功率；

基于所述第二车辆的信号接收功率，计算功率最大RIS相移；

基于所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述RIS元件中每个原件的信道反射时延，计算多普勒扩展最小RIS相移；

基于所述功率最大RIS相移、所述多普勒扩展最小RIS相移，确定所述V2V通信系统中RIS最优相移。

可选地，根据所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置、所述入射信道仰角、所述入射信道方位角、所述反射信道仰角、所述反射信道方位角、所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述第一车辆发射的带通信号以及所述第一车辆的信号发射功率，计算所述第二车辆的信号接收功率，包括：

基于所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间信道增益；

基于所述第一位置、所述第三位置、所述入射信道仰角和所述入射信道方位角，计算所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量；

根据所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量、所述第一位置和所述第三位置，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道增益；

基于所述第二位置、所述第三位置、所述反射信道仰角和所述反射信道方位角，计算所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量；

根据所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量、所述第二位置和所述第三位置，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道增益；

基于所述车辆间信道时延、所述车辆间信道增益、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延以及信道增益、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延以及信道增益以及所述第一车辆发射的带通信号，计算所述第二车辆接收到的带通信号；

根据所述第二车辆接收到的带通信号，计算所述第二车辆接收到的复基带信号；

根据所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量、所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量，计算第一信道角度；所述第一信道角度为所述第一车辆、所述RIS元件和所述第二车辆的级联信道角度；

根据所述第一信道角度、所述第二车辆接收到的复基带信号以及所述第一车辆的信号发射功率，计算所述第二车辆的信号接收功率。

可选地，基于所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间信道增益，具体包括：

根据所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间距离；

根据所述车辆间距离，计算车辆间信道路径损耗；

根据所述车辆间信道路径损耗，计算车辆间信道增益。

可选地，基于所述第一位置、所述第三位置、所述入射信道仰角和所述入射信道方位角，计算所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量，具体包括：

根据所述第一位置和所述第三位置，计算第一RIS距离；所述第一RIS距离为所述第一车辆与所述RIS元件之间的距离；

基于所述第三位置，确定所述RIS元件内每个原件的位置坐标；

根据所述入射信道仰角、所述入射信道方位角、所述RIS元件内每个原件的位置坐标、所述第一位置和所述第一RIS距离，计算所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量；

根据所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量、所述第一位置和所述第三位置，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道增益，具体包括：

根据所述第一位置和所述RIS元件内每个原件的位置坐标，计算所述第一车辆到RIS元件内每个原件的距离；

基于所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的距离，计算第一RIS信道路径损耗；所述第一RIS信道路径损耗为所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道路径损耗；

根据所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量、所述第一RIS信道路径损耗，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道增益。

可选地，基于所述第一位置和所述第三位置，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延，具体包括：

基于所述第三位置，确定所述RIS元件内每个原件的位置坐标；

根据所述第一位置和所述RIS元件内每个原件的位置坐标，计算所述第一车辆到RIS元件内每个原件的距离；

基于所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的距离，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延。

可选地，基于所述第二位置、所述第三位置、所述反射信道仰角和所述反射信道方位角，计算所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量，具体包括：

根据所述第二位置和所述第三位置，计算第二RIS距离；所述第二RIS距离为所述第二车辆与所述RIS元件之间的距离；

基于所述第三位置，确定所述RIS元件内每个原件的位置坐标；

根据所述反射信道仰角、所述反射信道方位角、所述RIS元件内每个原件的位置坐标、所述第二位置和所述第二RIS距离，计算所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量；

根据所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量、所述第二位置和所述第三位置，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道增益，具体包括：

根据所述第二位置和所述RIS元件内每个原件的位置坐标，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的距离；

基于所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的距离，计算第二RIS信道路径损耗；所述第二RIS信道路径损耗为所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道路径损耗；

根据所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量、所述第二RIS信道路径损耗，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道增益。

可选地，基于所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述RIS元件中每个原件的信道反射时延，计算多普勒扩展最小RIS相移，具体包括：

基于所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延，计算第一通信路径的多普勒扩展；所述第一通信路径为自所述第一车辆发出，经过所述RIS元件，到达所述第二车辆的通信路径；

基于所述RIS元件中每个原件在反射信道的信道时延，计算第二通信路径的多普勒扩展；所述第二通信路径为自RIS元件至所述第二车辆的通信路径；

根据所述第一通信路径的多普勒扩展、所述第二通信路径的多普勒扩展，计算所述V2V通信系统的多普勒扩展；

基于所述V2V通信系统的多普勒扩展，确定多普勒扩展最小RIS相移。

为达上述目的，本发明还提供了如下技术方案：

一种V2V通信系统中RIS相移优化系统，包括：

位置确定模块，用于获取任一时隙下，V2V通信系统中的第一位置、第二位置和第三位置；所述V2V通信系统包括第一车辆、第二车辆和RIS元件；所述第一位置为所述第一车辆在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标，所述第二位置为所述第二车辆在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标；所述第三位置为RIS元件参考位置在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标；

信道角确定模块，用于根据所述第一位置和所述RIS元件参考位置，确定入射信道仰角和入射信道方位角；根据所述第二位置和所述RIS元件参考位置，确定反射信道仰角和反射信道方位角；

信道时延计算模块，用于基于所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间信道时延；基于所述第一位置和所述第三位置，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延；基于所述第二位置和所述第三位置，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延；

信号接收功率确定模块，用于根据所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置、所述入射信道仰角、所述入射信道方位角、所述反射信道仰角、所述反射信道方位角、所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述第一车辆发射的带通信号以及所述第一车辆的信号发射功率，计算所述第二车辆的信号接收功率；

第一相移确定模块，用于基于所述第二车辆的信号接收功率，计算功率最大RIS相移；

第二相移确定模块，用于基于所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述RIS元件中每个原件的信道反射时延，计算多普勒扩展最小RIS相移；

最优相移确定模块，用于基于所述功率最大RIS相移、所述多普勒扩展最小RIS相移，确定所述V2V通信系统中RIS最优相移。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开一种V2V通信系统中RIS相移优化方法及系统，首先确定V2V通信系统中第一车辆的第一位置，第二车辆的第二位置和RIS元件的第三位置，且三个位置处于同一坐标系下；根据第一位置和RIS元件参考位置确定入射信道仰角和入射信道方位角，根据第二位置和RIS元件参考位置确定反射信道仰角和反射信道方位角；然后根据第一位置、第二位置以及第三位置，对应计算车辆间信道时延、第一车辆到RIS元件内每个原件的信道时延、RIS元件内每个原件到第二车辆的信道时延。根据上述三个位置，计算得到的不同信道时延以及信道仰角、方位角，结合第一车辆发射的带通信号、第一车辆的信号发射功率，计算第二车辆的信号接收功率，进而计算功率最大RIS相移。根据得到的不同信道时延计算普勒扩展最小RIS相移；基于功率最大RIS相移、多普勒扩展最小RIS相移，确定V2V通信系统中RIS最优相移，从而实现对RIS元件相移的优化，利于后续减少车辆高移动性带来的多普勒扩展以及RIS反射信道引起的多径扩展，同时实现信号接收功率增益最大化，使得V2V通信系统的通信效率和稳定性得到提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明V2V通信系统中RIS相移优化方法的流程示意图；

图2为本发明V2V通信系统的系统模型示意图；

图3为本发明具体实例中不同时隙对应的信道增益对比图；

图4为本发明具体实例中不同时隙对应的时延扩展对比图；

图5为本发明具体实例中不同移动速度下信道增益和时延扩展对比图；

图6为本发明V2V通信系统中RIS相移优化系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种V2V通信系统中RIS相移优化方法及系统，通过优化RIS原件的相移，减少车辆高移动性带来的多普勒扩展以及RIS反射信道引起的多径扩展，同时实现信号接收功率增益最大化。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明V2V通信系统中RIS相移优化方法，包括：

步骤100，获取任一时隙下，V2V通信系统中的第一位置、第二位置和第三位置；所述V2V通信系统包括第一车辆、第二车辆和RIS元件；所述第一位置为所述第一车辆在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标，所述第二位置为所述第二车辆在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标；所述第三位置为RIS元件参考位置在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标。

步骤100，具体包括：

1)确定预设三维笛卡尔坐标系；

2)基于所述预设三维笛卡尔坐标系，确定第一x轴坐标、第一z轴坐标、第二x轴坐标和第二z轴坐标；所述第一x轴坐标为第一车辆在所述预设三维笛卡尔坐标系中的初始x轴坐标；所述第二x轴坐标为第二车辆在所述预设三维笛卡尔坐标系中的初始x轴坐标；所述第一z轴坐标为所述第一车辆在所述预设三维笛卡尔坐标系中的z轴坐标；所述第二z轴坐标为所述第二车辆在所述预设三维笛卡尔坐标系中的z轴坐标。

3)确定预设时长的时间块，并将所述时间块划分为多个时隙。具体地，设置预设时长T的时间块，将时间块T均分为M个时隙，每个时隙的长度为Δ＝T/M。若时隙的长度在100ms以内，那么在此期间车辆的位置不会发生较大变化，因此可以假设在任意一个时隙中V2V通信信道的路径损耗为常数。

4)针对任一所述时隙，根据所述时隙、所述第一x轴坐标、所述第一车辆的移动速度和所述第一z轴坐标，计算所述第一车辆的三维坐标；所述第一车辆的三维坐标为第一位置。

具体地，在第m个时隙，第一车辆的x轴位置x

x

其中，x

所述第一车辆的三维坐标c

c

其中，z

5)根据所述时隙、所述第二x轴坐标、所述第二车辆的移动速度和所述第二z轴坐标，计算所述第二车辆的三维坐标；所述第二车辆的三维坐标为第二位置。

具体地，在第m个时隙，第二车辆的x轴位置x

x

其中，x

所述第二车辆的三维坐标c

c

其中，z

步骤200，根据所述第一位置和所述RIS元件参考位置，确定入射信道仰角和入射信道方位角；根据所述第二位置和所述RIS元件参考位置，确定反射信道仰角和反射信道方位角。具体地，入射信道仰角、入射信道方位角、反射信道仰角和反射信道方位角的位置如图2所示。

步骤300，基于所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间信道时延；基于所述第一位置和所述第三位置，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延；基于所述第二位置和所述第三位置，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延。

其中，基于所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间信道时延，具体包括：

1)在第m个时隙，基于第一位置和第二位置，计算第一车辆和第二车辆之间的距离

2)基于第一车辆和第二车辆之间的距离

/>

其中，c

基于所述第一位置和所述第三位置，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延，具体包括：

1)基于所述第三位置，确定所述RIS元件内每个原件的位置坐标；具体地，假设RIS元件内嵌入了N＝N

根据公式n＝(n

根据公式

2)根据所述第一位置和所述RIS元件内每个原件的位置坐标，计算所述第一车辆到RIS元件内每个原件的距离。具体计算公式如下：

其中，

3)基于所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的距离，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延。具体计算公式如下：

其中，

基于所述第二位置和所述第三位置，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延，具体包括：

1)根据所述第二位置和所述RIS元件内每个原件的位置坐标，计算RIS元件内每个原件到所述第二车辆的距离。具体计算公式如下：

其中，

3)基于RIS元件内每个原件到所述第二车辆的距离，计算RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延。具体计算公式如下：

其中，

步骤400，根据所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置、所述入射信道仰角、所述入射信道方位角、所述反射信道仰角、所述反射信道方位角、所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述第一车辆发射的带通信号以及所述第一车辆的信号发射功率，计算所述第二车辆的信号接收功率。

步骤400，包括：

1)基于所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间信道增益；具体地包括：

11)根据所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间距离；即第一车辆和第二车辆之间的距离

12)根据所述车辆间距离，计算车辆间信道路径损耗

其中，C

13)根据所述车辆间信道路径损耗，计算车辆间信道增益；具体计算公式如下：

其中，

2)基于所述第一位置、所述第三位置、所述入射信道仰角和所述入射信道方位角，计算所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量；具体包括：

21)根据所述第一位置和所述第三位置，计算第一RIS距离

22)基于所述第三位置，确定所述RIS元件内每个原件的位置坐标。

23)根据所述入射信道仰角

其中，

3)根据所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量、所述第一位置和所述第三位置，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道增益；具体包括：

31)根据所述第一位置和所述RIS元件内每个原件的位置坐标，计算所述第一车辆到RIS元件内每个原件的距离。

32)基于所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的距离，计算第一RIS信道路径损耗

33)根据所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量、所述第一RIS信道路径损耗，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道增益G

其中，常数K是Rician因子。

4)基于所述第二位置、所述第三位置、所述反射信道仰角和所述反射信道方位角，计算所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量；具体包括：

41)根据所述第二位置和所述第三位置，计算第二RIS距离

42)基于所述第三位置，确定所述RIS元件内每个原件的位置坐标。

43)根据所述反射信道仰角

其中

5)根据所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量、所述第二位置和所述第三位置，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道增益；具体包括：

51)根据所述第二位置和所述RIS元件内每个原件的位置坐标，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的距离。

52)基于所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的距离，计算第二RIS信道路径损耗

53)根据所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量、所述第二RIS信道路径损耗，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道增益

6)基于所述车辆间信道时延、所述车辆间信道增益、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延以及信道增益、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延以及信道增益以及所述第一车辆发射的带通信号，计算所述第二车辆接收到的带通信号；具体计算公式如下：

其中，y

7)根据所述第二车辆接收到的带通信号，计算所述第二车辆接收到的复基带信号y[m]；具体计算公式如下：

8)根据所述RIS元件内每个原件的接收阵列响应向量、所述RIS元件内每个原件的反射阵列响应向量，计算从第一信道角度A

9)根据所述第一信道角度、所述第二车辆接收到的复基带信号以及所述第一车辆的信号发射功率P

步骤500，基于所述第二车辆的信号接收功率，结合在第m个时隙，第一车辆到RIS元件内第n个原件的距离

其中，整数k

步骤600，基于所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述RIS元件中每个原件的信道反射时延，计算多普勒扩展最小RIS相移。

步骤600，具体包括：

1)基于所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延，计算第一通信路径的多普勒扩展D

其中

2)基于所述RIS元件中每个原件在反射信道的信道时延，计算第二通信路径的多普勒扩展D

其中，f

3)根据所述第一通信路径的多普勒扩展、所述第二通信路径的多普勒扩展，计算所述V2V通信系统的多普勒扩展D

D

4)基于所述V2V通信系统的多普勒扩展，确定多普勒扩展最小RIS相移u

在步骤600和步骤700之间，计算所述V2V通信系统的时延扩展T

1)基于所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延，计算第三通信路径与所述第一通信路径的时延差T

/>

2)基于所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延，计算第四通信路径的时延差T

3)根据所述第三通信路径与所述第一通信路径的时延差、所述第四通信路径的时延差，计算所述V2V通信系统的时延扩展T

T

4)基于所述V2V通信系统的时延扩展，确定时延扩展最小RIS相移；所述时延扩展最小相移为使得时延扩展最小的RIS相移，此时c

基于使得功率增益最大的RIS相移v

基于此，提出步骤700，基于所述功率最大RIS相移、所述多普勒扩展最小RIS相移，确定所述V2V通信系统中RIS最优相移。具体计算公式如下：

其中，mod表示求余数。

优选地，所述RIS相移优化方法还包括：

根据公式

确定所述第二车辆的最大接收功率。

其中，P

这表明车辆接收端(第二车辆接收到)的最大功率增益取决于从第一车辆到RIS元件的距离和从RIS元件到第二车辆的距离。

基于第二车辆的最大接收功率，计算存在RIS辅助的V2V通信系统的最大信道增益；具体计算公式如下：

其中，N

将V2V通信系统在第m时隙的RIS最优相移

D

将V2V通信系统在第m时隙的RIS最优相移

其中，

在一个具体实际应用中，首先建立一个三维笛卡尔坐标系，其中RIS元件参考位置的坐标是

基于上述数据进行V2V通信系统中RIS相移优化，即依次进行如下步骤：计算车辆接收端的功率增益P

其中，图3显示了本发明RIS相移优化对应的信道增益、随机相移方案得到的信道增益、以及没有RIS辅助的方案的信道增益。从图3中可得知：本发明获得了明显的性能改善，特别是在第53个时隙。而对于随机相移方案，RIS带来的性能增益明显被弱化，并可能降低直达链路的信道增益。

图4比较了不同方案下的时延扩展。尽管RIS元件有效地消除了多普勒扩展，但由于第二车辆直接从第一车辆接收到的信号不在RIS元件的控制范围内，因此很难消除时延扩展。在这种情况下，本发明RIS相移优化方案使得时延扩展保持在一个较低水平。

图5显示了车辆不同移动速度下，本发明RIS相移优化方案得到的信道增益和时延扩展。从图5中可知：对于不同的车辆移动速度，

实施例二

如图6所示，为了执行上述实施例一对应的方法，以实现相应的功能和技术效果，本实施例提供了一种V2V通信系统中RIS相移优化系统，包括：

位置确定模块101，用于获取任一时隙下，V2V通信系统中的第一位置、第二位置和第三位置；所述V2V通信系统包括第一车辆、第二车辆和RIS元件；所述第一位置为所述第一车辆在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标，所述第二位置为所述第二车辆在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标；所述第三位置为RIS元件参考位置在预设三维笛卡尔坐标系下的三维坐标。

信道角确定模块201，用于根据所述第一位置和所述RIS元件参考位置，确定入射信道仰角和入射信道方位角；根据所述第二位置和所述RIS元件参考位置，确定反射信道仰角和反射信道方位角。

信道时延计算模块301，用于基于所述第一位置和所述第二位置，计算车辆间信道时延；基于所述第一位置和所述第三位置，计算所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延；基于所述第二位置和所述第三位置，计算所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延。

信号接收功率确定模块401，用于根据所述第一位置、所述第二位置、所述第三位置、所述入射信道仰角、所述入射信道方位角、所述反射信道仰角、所述反射信道方位角、所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述第一车辆发射的带通信号以及所述第一车辆的信号发射功率，计算所述第二车辆的信号接收功率。

第一相移确定模块501，用于基于所述第二车辆的信号接收功率，计算功率最大RIS相移。

第二相移确定模块601，用于基于所述车辆间信道时延、所述第一车辆到所述RIS元件内每个原件的信道时延、所述RIS元件内每个原件到所述第二车辆的信道时延、所述RIS元件中每个原件的信道反射时延，计算多普勒扩展最小RIS相移。

最优相移确定模块701，用于基于所述功率最大RIS相移、所述多普勒扩展最小RIS相移，确定所述V2V通信系统中RIS最优相移。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。