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公开(公告)号：CN113765553B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202111053477.2
申请日：2021-09-09
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/0408 , H04B7/0426 , H04B7/185 , H04B17/391 , G06N3/04 , G06N3/08
Abstract: 本发明公开了一种基于机器学习的多波束卫星通信系统鲁棒预编码方法，包括，构建包含用户位置定位不确定性的多波束卫星下行信道矢量模型；获取关于信道自相关矩阵的统计信道模型；构建多波束卫星系统和速率最大化的鲁棒预编码优化设计问题；将多波束卫星系统和速率最大化的鲁棒预编码优化设计问题等价转化为用户信干噪比保障和单天线功率约束下的功率最小化问题；结合等价优化问题的拉格朗日函数及其KKT条件，获得最优预编码矢量；结合机器学习的方法基于信道自相关矩阵预测优化问题所需的拉格朗日乘子。通过本发明可以降低信道自相关矩阵预测问题算法实现复杂度，显著提高多波束卫星通信系统的传输性能及对定位角度估计误差的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN115102609B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202210714155.6
申请日：2022-06-22
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B17/391 , H04W72/044 , H04W72/54 , H04W72/121
Abstract: 本发明公开了一种多波束卫星的低复杂度用户分组及公平调度方法，包括：针对于正方形网格和三角形网格两种均匀平面阵列来建立信道模型，提取出基于角度信息的用户正交性条件，并结合用户间的干扰分析提出了准正交区域的概念，基于此利用角度信息进行快速地用户分组；同时将基于用户角度信息的比例公平调度算法引入该正交分组算法中，兼顾用户间的公平性与和速率性能。本发明提出的方法具有较低的运算复杂度，在星上资源受限的条件下能够实现低功耗高性能的指标，拥有实际应用价值。
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公开(公告)号：CN111835406B
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202010612817.X
申请日：2020-06-30
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0408 , H04B7/0456
Abstract: 本发明提出了一种适用于多波束卫星通信的能效谱效权衡的鲁棒预编码方法。本发明引入随机变量表示信道状态信息反馈延时等导致的信道相位不确定性，并采用资源效率这一新的衡量标准来实现能效与谱效间的权衡。本发明将能效谱效联合优化的鲁棒预编码设计建模为总功率约束和服务质量约束下的资源效率最大化问题；通过半正定松弛将初始问题的波束优化变量转换为半定正矩阵；然后利用二次变换和MM算法组成嵌套迭代算法进行交替求解；最后基于解的秩，采用特征值分解得到最优预编码矢量或者采用随机化方法得到次优预编码矢量。本发明所提出的能效谱效权衡的鲁棒预编码方法，能够有效实现系统能效与谱效间的权衡，相比传统方法能够显著提高系统性能。
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公开(公告)号：CN113765553A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111053477.2
申请日：2021-09-09
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/0408 , H04B7/0426 , H04B7/185 , H04B17/391 , G06N3/04 , G06N3/08
Abstract: 本发明公开了一种基于机器学习的多波束卫星通信系统鲁棒预编码方法，包括，构建包含用户位置定位不确定性的多波束卫星下行信道矢量模型；获取关于信道自相关矩阵的统计信道模型；构建多波束卫星系统和速率最大化的鲁棒预编码优化设计问题；将多波束卫星系统和速率最大化的鲁棒预编码优化设计问题等价转化为用户信干噪比保障和单天线功率约束下的功率最小化问题；结合等价优化问题的拉格朗日函数及其KKT条件，获得最优预编码矢量；结合机器学习的方法基于信道自相关矩阵预测优化问题所需的拉格朗日乘子。通过本发明可以降低信道自相关矩阵预测问题算法实现复杂度，显著提高多波束卫星通信系统的传输性能及对定位角度估计误差的鲁棒性。
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公开(公告)号：CN113411149A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110548771.4
申请日：2021-05-20
Applicant: 东南大学
IPC: H04B17/391 , H04B7/185
Abstract: 本发明公开了一种低轨卫星移动通信地面实验系统，包括软件平台和硬件平台，软件平台负责卫星信道实时参数计算、数据分析和可视化表达，硬件平台包括发送信号处理模块、波束用户方向模拟模块、卫星信道模拟模块和数模转换模块。发送信号处理模块用于基带发送信号处理，波束用户方向模拟模块用于模拟天线域和波束域用户信道空间方向，卫星信道模拟模块用于模拟低轨星地信道存在的信道长时延、大衰落、多径特性以及大多普勒频偏的性质，数模转换模块将用户接收数据转换成模拟中频信号进行输出。本发明支持天线模式和波束模式两种场景模拟，同时波束模式将卫星波束成型与用户信道空间方向进行合并从而进行低复杂度实现，极大地降低了系统的资源消耗。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113037359A
公开(公告)日：2021-06-25
申请号：CN202110231582.4
申请日：2021-03-02
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0413
Abstract: 本发明公开了一种基于LoSMIMO架构的低轨卫星馈电链路通信方法，可以在不增加系统功耗的条件下大幅提高低轨卫星星座系统馈电链路的遍历信道容量。对于在低轨卫星与地面站均配备多根天线的通信系统，本方法分别从卫星侧以及地面侧对系统的馈电链路遍历信道容量进行优化设计。在地面侧，根据地面站所在位置以及低轨卫星的运动轨迹参数等信息可计算出获得最优遍历信道容量的地面天线摆放方案。在卫星侧，根据低轨卫星的运动轨迹，本方法同时还可以计算出能够获得最优遍历信道容量的卫星姿轨调整方案。
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公开(公告)号：CN111327550B
公开(公告)日：2023-03-21
申请号：CN202010156399.8
申请日：2020-03-09
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明提出一种具有近似恒包络波形的频分多址通信方法及系统。在该方法中，通过对系统成形滤波器进行重新设计，使滤波器函数形状在频域接近正态分布曲线的形状，对频域发送数据信号进行频域传输处理，并在CP‑OFDMA框架下产生具有近似恒包络波形的发送信号。并进一步在系统接收端，通过设计多用户接收信号与发送信号之间的线性传输矩阵为对角矩阵块形式，实现低复杂的多用户广义线性MMSE联合均衡算法。在小区边缘和星地通信等对功率效率要求较高的场景中，本发明解决了由于系统发射端功率受限，功率放大器非线性的因素，导致系统发送信号功率效率低的问题，降低发送信号的峰均比、减少信号的非线性失真，提高系统发送信号的功率效率。
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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
IPC: H04L65/60
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。
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公开(公告)号：CN118590979A
公开(公告)日：2024-09-03
申请号：CN202410632128.3
申请日：2024-05-21
Applicant: 东南大学
Abstract: 本发明公开了一种终端直连低轨卫星的接入方法及系统，主要包括：时频同步和随机接入，时频同步设计用于解决卫星信道中的大多普勒问题，随机接入设计用于解决卫星信道中的长动态时延问题。时频同步包含初始同步、跟踪同步；随机接入包含基站侧时隙级上行定时延后、定时提前调整预测、采样点级时延调整等。本发明支持终端在动态大多普频偏与动态时延的卫星信道下接入低轨卫星，通过将接入实现复杂度大量转移到低轨卫星基站，使得接入过程可以不依赖于低轨卫星的星历坐标和终端的GNSS功能，极大地降低了终端侧的接入复杂度，为终端直连的持续演进提供了解决方案，具有较强的工程实用性。
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公开(公告)号：CN114124912B
公开(公告)日：2023-12-22
申请号：CN202111478055.X
申请日：2021-12-06
Applicant: 东南大学
IPC: H04L65/60
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。
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