大规模MIMO卫星移动通信信道估计方法及系统

    公开(公告)号:CN115225434A

    公开(公告)日:2022-10-21

    申请号:CN202210872352.0

    申请日:2022-07-20

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了大规模MIMO卫星移动通信信道估计方法及系统。卫星或信关站将基本导频经过不同相位调制因子调制后的序列作为导频集合,利用包括空间角度信息和平均信道能量在内的统计信道信息实施导频分配,确定各用户使用的导频序列。用户终端利用卫星或信关站分配的导频序列发送导频信号。卫星或信关站根据接收到的导频信号实施两级信道估计,信道估计值通过先对卫星侧接收信号进行逐子载波空域处理再进行逐用户频域处理得到,空域处理对所有子载波都是相同的,逐用户频域处理可以利用Toeplitz系统求解器快速实现。本发明中的两级信道估计方法能够达到接近最优的性能,具有大幅降低的实现复杂度。

    基于OFDM系统的机器学习辅助低复杂度鲁棒预编码算法

    公开(公告)号:CN114978254A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210519716.7

    申请日:2022-05-12

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于OFDM系统的机器学习辅助低复杂度鲁棒预编码算法,为避免鲁棒预编码方法中的大量矩阵求逆运算和迭代运算,降低计算复杂度,搭建卷积神经网络以代替迭代运算。将信道状态信息作为输入,训练网络,从而拟合由信道状态信息到鲁棒预编码算法中关键参数拉格朗日乘子的非线性过程。通过拉格朗日乘子即可较为简单的获得最优预编码矩阵。与此同时,为了降低导频开销以及算法复杂度,仅选取上行探测时隙频谱范围内的部分子载波插入导频。同时,将本探测周期之前的三个探测周期所测量的信道状态信息同时输入神经网络中,使神经网络可以综合处理并对目前全频谱范围内子载波的预编码关键因子拉格朗日乘子实现预测和插值。

    一种适用于高轨卫星安全传输的鲁棒预编码方法

    公开(公告)号:CN114337753A

    公开(公告)日:2022-04-12

    申请号:CN202210026390.4

    申请日:2022-01-11

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种适用于高轨卫星安全通信的鲁棒预编码方法,首先,该方法考虑卫星通信系统中信道传播长延时特性以及窃听者位置未知的情况,分别用随机变量表示用户信道相位不确定性以及窃听者位置不确定性;接着将鲁棒预编码设计问题建模为功率约束下的高轨卫星系统安全和速率最大化问题;然后,通过半正定松弛、序贯优化、S‑Procedure和一阶泰勒展开的方法将初始的非凸问题转换为一系列可以迭代求解的凸优化子问题进行求解,得到每个用户组的最优预编码矢量或次优预编码矢量。本发明所提出的高轨卫星鲁棒预编码方法,能够保障高轨卫星系统的安全性,提升系统的鲁棒性,同时降低实现的复杂度。

    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: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。

    一种基于联合同步和定位的卫星通信预编码方法

    公开(公告)号:CN114124912A

    公开(公告)日:2022-03-01

    申请号:CN202111478055.X

    申请日:2021-12-06

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于联合同步和定位的卫星通信预编码方法,属于通信技术领域。本发明首先利用卫星发送的下行同步序列、天线阵列和天线单元下行离开角信息,获得卫星覆盖范围的目标功率图样、实际功率图样和下行离开角的克拉美罗界的表达式,以实际功率图样和目标功率图样的距离作为同步性能准则,以下行离开角的克拉美罗界作为定位性能准则;然后以最小同步和定位性能准则为目标,以各天线相等的发射功率为约束条件构建预编码优化问题;再基于流形上的非单调共轭梯度法进行算法设计,求得预编码矩阵。本发明所提出的预编码方法有利于充分利用卫星端功放容量,进而获得高功率效率,能够提升卫星通信广域覆盖范围内联合同步和定位的性能。

    一种基于空间一致性的多用户下行链路联合重建方法

    公开(公告)号:CN113904897A

    公开(公告)日:2022-01-07

    申请号:CN202111173949.8

    申请日:2021-10-09

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于空间一致性的多用户下行链路联合重建方法,包括:基站端从收到的多用户导频信号中提取信道信息,使用匹配追踪算法完成单个用户的初始路径匹配,并通知其它用户以判别公共路径;对于公共路径,利用空间一致性将匹配追踪算法扩展到多用户情况,联合估计邻近用户的公共信道参数;引入分层字典迭代识别路径,降低公共路径的计算复杂度;对于个体路径,利用牛顿迭代法估计;在下行链路中仅估计与频率相关的信道参数,并基于空间互易性采用上行链路训练中获取与频率无关的参数,完成下行链路信道重建;本发明通过实现多个邻近用户的联合下行链路信道重建,分层字典和联合估计结合,使得信道估计的运算复杂度和反馈开销明显减少。

    一种在线鲁棒的分布式多小区大规模MIMO预编码方法

    公开(公告)号:CN113839696A

    公开(公告)日:2021-12-24

    申请号:CN202111106181.2

    申请日:2021-09-22

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种在线鲁棒的分布式多小区大规模MIMO预编码方法,包括如下步骤:构建小区簇并配置天线阵列,通过波束赋形生成波束集合;基站动态获取本小区内用户的统计信道状态信息;各基站利用确定性等同方法、Charnes‑Cooper变换和在线梯度上升算法进行在线多小区分布式大规模MIMO波束域功率分配:在每一个统计信道状态信息变化的阶段,根据这一阶段及之前获取的所有信道状态信息预测下一阶段的功率分配矩阵。本发明有效提升系统能效,采用分布式多小区协作减少了回程开销,能够在信道状态信息变化时进行在线的预编码传输,且对信道估计误差有一定鲁棒性。

    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:CN113746534A

    公开(公告)日:2021-12-03

    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。

    动态超表面天线辅助的大规模MIMO上行传输方法

    公开(公告)号:CN113395095A

    公开(公告)日:2021-09-14

    申请号:CN202110663858.6

    申请日:2021-06-16

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明提出了一种动态超表面天线辅助的大规模MIMO上行传输方法。本发明中动态超表面天线安装于基站端作为上行链路的接收天线,可降低系统功耗,从而提升传输性能。本发明提出了一种联合设计多天线用户的发送预编码和动态超表面天线的权重矩阵的算法框架,包括通过交替优化和Dinkelbach变换等方法。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大规模MIMO上行高效传输。

    一种大规模天线系统联合码分和波束分多址方法

    公开(公告)号:CN110365379B

    公开(公告)日:2021-09-07

    申请号:CN201910665017.1

    申请日:2019-07-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种大规模天线系统联合码分和波束分多址方法,包括以下步骤:S1:基站通过上行链路专用物理控制信道获取各用户特征方向上的特征模式能量耦合矩阵;S2:基站利用特征模式能量耦合矩阵,通过层次聚类的方法进行用户分组;S3:基站利用特征模式能量耦合矩阵,进行各种用户、码道和波束组合下的和速率计算;S4:采用贪婪算法实现最大化和速率准则下的用户调度,获取各个码道的通信用户集合、每个码道内的用户波束配对组合。本发明极大地降低大规模天线系统下用户调度的复杂度,利用大规模MIMO技术的优势,设计联合码分和波束分多址系统,具有较好的适用性和鲁棒性。

Patent Agency Ranking