能效谱效联合优化的分布式多小区大规模MIMO功率分配方法

    公开(公告)号:CN114828256B

    公开(公告)日:2025-02-18

    申请号:CN202210405149.2

    申请日:2022-04-18

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种能效谱效联合优化的分布式多小区大规模MIMO功率分配方法,包括:构建小区簇并配置天线阵列,通过波束赋形生成波束集合;获取小区簇内各用户的统计信道状态信息;基站之间通过分布式协作,利用确定性等同方法、MM方法和迭代注水算法进行功率分配;功率分配优化问题的优化目标为各小区能效谱效加权和的最小值;根据统计信道状态信息的变化动态实施多小区大规模MIMO波束域功率分配。本发明基于多小区分布式场景,基站之间进行的有限的信息交互,具有较小的回程开销,且充分利用了用户的波束域统计信道状态信息,能有效提高系统的能效和谱效,实现两者的平衡,显著降低优化问题求解和物理层实现的复杂度。

    能效谱效联合优化的分布式多小区大规模MIMO功率分配方法

    公开(公告)号:CN114828256A

    公开(公告)日:2022-07-29

    申请号:CN202210405149.2

    申请日:2022-04-18

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种能效谱效联合优化的分布式多小区大规模MIMO功率分配方法,包括:构建小区簇并配置天线阵列,通过波束赋形生成波束集合;获取小区簇内各用户的统计信道状态信息;基站之间通过分布式协作,利用确定性等同方法、MM方法和迭代注水算法进行功率分配;功率分配优化问题的优化目标为各小区能效谱效加权和的最小值;根据统计信道状态信息的变化动态实施多小区大规模MIMO波束域功率分配。本发明基于多小区分布式场景,基站之间进行的有限的信息交互,具有较小的回程开销,且充分利用了用户的波束域统计信道状态信息,能有效提高系统的能效和谱效,实现两者的平衡,显著降低优化问题求解和物理层实现的复杂度。

    动态超表面天线辅助的近场宽带上行MIMO传输方法

    公开(公告)号:CN114285443B

    公开(公告)日:2024-02-02

    申请号:CN202111625469.0

    申请日:2021-12-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于动态超表面天线辅助的近场宽带上行MIMO传输方法,包括:利用大尺寸的动态超表面天线作为基站端的接收天线,对分布在近场区域的多个用户端发送的宽带信号进行处理,可降低系统硬件成本和功率消耗;基于动态超表面天线的混合波束合成,较之当前的基于移相器和传统天线的混合波束合成,能够有效提升传输性能。本发明提出了一种联合设计动态超表面天线和基带波束合成器的算法框架,包括通过矩阵加权和均方误差和(MWMSE)最小化、交替优化、矩阵向量化和MM等方法。本发明以较低的算法复杂度和良好的收敛性实现了动态超表面天线辅助的近场宽带大规模MIMO上行传输。

    一种统计信道特性辅助的雷达通信共存能效优化方法

    公开(公告)号:CN114978255A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210534505.0

    申请日:2022-05-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种统计信道特性辅助的雷达通信共存能效优化方法,包括:构建监视雷达与大规模MIMO通信系统共存的场景;获取大规模MIMO通信系统里用户的统计信道信息;根据统计信道信息构建对应的大规模MIMO通信系统能效表达式并建立在雷达接受信号干扰比和雷达通信系统各自发射功率约束下的雷达通信共存能效优化问题模型;运用交替优化、确定性等同、MM算法和Dinkelbach算法对优化问题进行求解。本发明基于监视雷达与大规模MIMO通信系统共存的场景,充分利用了用户的波束域统计信道状态信息,通过降低大规模MIMO通信系统和监视雷达之间的互干扰显著提升了系统的能效性能,且降低了优化问题求解和物理层实现的复杂度。

    一种卫星大规模MIMO通信感知一体化的发送方法

    公开(公告)号:CN113746534B

    公开(公告)日:2022-04-19

    申请号:CN202111106179.5

    申请日:2021-09-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种卫星大规模MIMO通信感知一体化的发送方法,卫星端配备大规模MIMO阵列,实现通信感知一体化系统。卫星端基于电磁波传播统计特性,发送多个用户终端的通信信号,同时对目标进行检测,实现卫星端与不同用户终端的同时通信以及对目标的感知。本发明充分利用频谱资源,基于卫星实现无线通信和目标感知功能的灵活切换,缓解波束斜视对系统性能的影响,大幅提升通信性能以及雷达的分辨率,可用于构建天、空、地、海一体化综合网络,实现全球覆盖。

    流体天线辅助MIMO通信感知一体化传输方法与系统

    公开(公告)号:CN118869018A

    公开(公告)日:2024-10-29

    申请号:CN202410994119.9

    申请日:2024-07-24

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种流体天线辅助MIMO通信感知一体化传输方法与系统,系统包含一个基站,多个通信用户和一个雷达目标。在基站发射侧部署天线位置固定的均匀面阵,接收侧部署多根可以在给定区域内自由移动的流体天线,在每个用户侧部署单根固定天线。本发明通过建立对应的MIMO通信模型和感知模型,并构建在通信用户信干噪比和流体天线位置约束下的雷达信杂噪比最大化问题,以接受流体天线位置和发射协方差矩阵为优化变量,运用交替优化、MM算法、连续凸近似算法对优化问题进行求解实现雷达信杂噪比最大化。本发明在MIMO系统中使用了在给定区域内可以自由移动的流体天线,相比传统MIMO使用位置固定的天线的情况,能够利用更多的空间自由度,获得更高的雷达信杂噪比。

    一种统计信道特性辅助的雷达通信共存能效优化方法

    公开(公告)号:CN114978255B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202210534505.0

    申请日:2022-05-17

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种统计信道特性辅助的雷达通信共存能效优化方法,包括:构建监视雷达与大规模MIMO通信系统共存的场景;获取大规模MIMO通信系统里用户的统计信道信息;根据统计信道信息构建对应的大规模MIMO通信系统能效表达式并建立在雷达接受信号干扰比和雷达通信系统各自发射功率约束下的雷达通信共存能效优化问题模型;运用交替优化、确定性等同、MM算法和Dinkelbach算法对优化问题进行求解。本发明基于监视雷达与大规模MIMO通信系统共存的场景,充分利用了用户的波束域统计信道状态信息,通过降低大规模MIMO通信系统和监视雷达之间的互干扰显著提升了系统的能效性能,且降低了优化问题求解和物理层实现的复杂度。

    电磁辐射约束的流体天线辅助MIMO传输方法与系统

    公开(公告)号:CN118282444A

    公开(公告)日:2024-07-02

    申请号:CN202410363011.X

    申请日:2024-03-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种电磁辐射约束的流体天线辅助MIMO传输方法与系统,在基站侧部署多个可以在给定区域内自由移动的流体天线,在每个用户侧部署固定天线。本发明中采用电磁波吸收比值SAR来作为电磁辐射度量标准。本发明通过建立对应的信道模型并构建在电磁辐射约束和流体天线位置约束下的最小加权信干噪比的最大化问题,以发射流体天线位置和发射协方差矩阵为优化变量,运用交替优化、二分法、惩罚项、拉格朗日对偶法和泰勒展开对优化问题进行求解实现最小加权信干噪比的最大化。本发明在MIMO系统中使用了在给定区域内可以自由移动的流体天线,相比传统MIMO使用位置固定的天线的情况,能够利用更多的空间自由度,获得更高的可达速率和分集增益,并有效降低电磁辐射。

    一种利用流体天线的MIMO传输方法与系统

    公开(公告)号:CN117544202A

    公开(公告)日:2024-02-09

    申请号:CN202311499473.6

    申请日:2023-11-10

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用流体天线的MIMO传输方法与系统,在发射机和接收机侧分别部署多个可以在给定区域内自由移动的流体天线。本发明通过建立对应的信道模型并根据统计信道信息构建最大化系统可达速率的优化问题,以发射流体天线位置、接收流体天线位置以及发射协方差矩阵为优化变量,运用交替优化、Cauchy‑Schwarz不等式和泰勒展开对优化问题进行求解实现可达速率最大化。本发明在MIMO系统中使用了在给定区域内可以自由移动的流体天线,相比传统MIMO使用位置固定的天线的情况,本发明能够利用更多的空间自由度,获得更高的可达速率和分集增益。

    动态超表面天线辅助的近场宽带上行MIMO传输方法

    公开(公告)号:CN114285443A

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202111625469.0

    申请日:2021-12-28

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于动态超表面天线辅助的近场宽带上行MIMO传输方法,包括:利用大尺寸的动态超表面天线作为基站端的接收天线,对分布在近场区域的多个用户端发送的宽带信号进行处理,可降低系统硬件成本和功率消耗;基于动态超表面天线的混合波束合成,较之当前的基于移相器和传统天线的混合波束合成,能够有效提升传输性能。本发明提出了一种联合设计动态超表面天线和基带波束合成器的算法框架,包括通过矩阵加权和均方误差和(MWMSE)最小化、交替优化、矩阵向量化和MM等方法。本发明以较低的算法复杂度和良好的收敛性实现了动态超表面天线辅助的近场宽带大规模MIMO上行传输。

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