公开(公告)号：CN108337030B

公开(公告)日：2020-06-30

申请号：CN201810121255.1

申请日：2018-02-07

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄永明 ,  章建军

IPC: H04B7/06 ,  H04B7/08 ,  H04B7/0456 ,  H04B7/0426

Abstract: 本发明公开了一种多天线系统中高功效波束成形方法、装置及设备，该方法首先对波束成形设计进行数学建模，构造最小化主瓣内波动的波束成形优化问题，该优化问题包括功率约束和波动约束，即指定每根天线的发送功率的取值范围，并且主瓣与旁瓣内的波动均很小；然后松弛功率约束条件，构造若干每天线功放功率的上界和下界，将原始优化问题转换成新的优化问题并迭代求解得到最优解；最后，将松弛功率约束的优化问题的最优解作为求解稳定解的初始迭代点，迭代求解获得数字波束成形矢量。本发明设计的波束峰均比非常小，功率放大器的效率很高。设计的波束主瓣与旁瓣的波动很小且过渡带很窄，即使对于量化精度很低的相移器，性能损失也较小。

公开(公告)号：CN107104719A

公开(公告)日：2017-08-29

申请号：CN201710342820.2

申请日：2017-05-16

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄永明 ,  苏敏华 ,  章建军 ,  张铖

IPC: H04B7/0456

Abstract: 本发明公开了一种基于几何构造的毫米波数字模拟混合预编码设计方法，其特征在于，包括如下步骤：1、根据发射端天线与接收端天线的信道状态信息计算纯数字预编码矩阵FD；2、对纯数字预编码矩阵FD进行矩阵分解，分解为模拟预编码矩阵FRF和数字预编码矩阵FBB的乘积；3、设置数字预编码矩阵FBB中的系数fi(n)；4得到关于第i个用户的模拟域相位φm,M+n的非线性方程：5、求解非线性方程，得到模拟域相位φm,n，进而得到模拟预编码矩阵FRF。该方法从几何角度出发，将预编码设计问题转化成复平面的三角形构造问题，降低了系统的码字搜索复杂度(时间复杂度)和计算复杂度，同时有效提升系统的频谱效率。

公开(公告)号：CN113437999A

公开(公告)日：2021-09-24

申请号：CN202110700381.4

申请日：2021-06-23

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄永明 ,  陈康 ,  章建军

IPC: H04B7/0426 ,  G06F30/27 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明公开了一种抑制毫米波通信系统中波束漂移效应的自适应波束宽度调制算法。该算法将自适应波束宽度调制问题建模为基于上下文的在线优化选择问题，其中每个选项对应不同的波束宽度，依据感知的环境变化速率调整和更新数据传输波束的宽度。在每个时间单元初始步，构造通信环境上下文并通过神经网络获得所需的非线性特征，再将其通过Bayes线性决策模型确定数据传输波束的最佳宽度。本发明设计的自适应波束宽度调制算法能够有效感知环境变化的速率，并自适应地调整数据传输波束的宽度，保证在整个通信过程中均能获得较高的通信链路质量，有效地提高了毫米波通信系统的吞吐量。

公开(公告)号：CN110365375B

公开(公告)日：2021-06-08

申请号：CN201910560646.8

申请日：2019-06-26

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄永明 ,  刘婷薇 ,  章建军

IPC: H04B7/0408 ,  H04B17/391 ,  H04L5/00 ,  H04W16/28

Abstract: 本发明公开了一种毫米波通信系统中波束对准和跟踪方法。提出的方法将波束对准和跟踪问题建模为随机选择优化问题，其中每个选项由偏移量和扫描波束数所定义。在每个时隙的开始阶段，使用置信区间上界算法确定一个选项，依据该选项确定需要训练的波束集合，然后依次使用此训练波束集合中的每个波束发送导频信号，并基于接收信号确定最佳发送波束。在相应时隙的数据传输阶段使用找出的最佳发送波束进行数据传输，同时更新选项的相关信息并确定下一时隙的选项。本发明设计的波束对准和跟踪方法能够感知环境的变化速率，并自适应地调整波束训练策略，在提高波束对准成功概率的同时也降低了波束训练开销，有效地提高了系统的吞吐量。

公开(公告)号：CN105610478B

公开(公告)日：2018-09-21

申请号：CN201610086442.1

申请日：2016-02-15

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄永明 ,  何世文 ,  章建军 ,  张铖 ,  王海明

IPC: H04B7/0413 ,  H04B7/024 ,  H04B7/06 ,  H04B7/08 ,  H04L5/00

Abstract: 本发明公开了一种毫米波MIMO通信多子阵波束对准方法及装置，方法包括：（1）收发端分析各子阵对应的码书并据此进行空间划分，各个子阵从自己的码书中抽取码字形成相应的子码书，所抽取形成的子码书的并集能够覆盖原空间。（2）基于抽取的子码书，发送端使用多个波束发送信号，针对发送端的发送组合，接收端基于抽取的子码书同时使用多个波束接收信号。（3）利用训练阶段获取的信息，计算信道的主方向并进一步实现高效率、低复杂度的波束选择。本发明充分利用毫米波信道具有稀疏性这一特点，提出相应的多子阵协作训练框架及有效算法。分析与仿真实验均表明，本发明方法不仅极大地降低了训练开销及计算复杂度，而且与穷尽搜索算法相比，相应的性能损失很小。

公开(公告)号：CN110971279A

公开(公告)日：2020-04-07

申请号：CN201911387395.4

申请日：2019-12-30

Applicant: 东南大学 ,  网络通信与安全紫金山实验室

Inventor： 黄永明 ,  章建军 ,  徐春梅 ,  尤肖虎

IPC: H04B7/0456 ,  H04B7/06 ,  H04B7/08 ,  G06N3/04 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明公开了一种毫米波通信中智能波束训练方法及预编码系统，该智能波束训练方法利用信道的时空相关性，通过感知环境的变化以确定最佳波束所在的码本区间。具体地，本发明利用马尔科夫决策过程(MDP)进行对问题进行建模；基于深度强化学习进行求解，创新性地构造图形化的状态空间以有效利用信道波束空间的结构信息，还提出差分化的动作空间以提高学习效率和收敛速度。本发明设计的智能波束训练方法能够感知环境的变化速率，并自适应地调整波束训练区间，这不仅降低了波束训练开销，同时有效地提高了系统的吞吐量。

公开(公告)号：CN108809397A

公开(公告)日：2018-11-13

申请号：CN201810678642.5

申请日：2018-06-27

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄永明 ,  章建军

IPC: H04B7/06 ,  H04B7/0426

Abstract: 本发明公开了一种多天线系统中高功效数模混合波束成形方法、装置及设备，该方法首先对波束成形设计进行数学建模，构造最小化主瓣及旁瓣内波动的波束成形优化问题，该优化问题包括功率约束、波动约束和相移器相位约束，具体为指定每根天线的发送功率的取值范围，要求主瓣与旁瓣内的波动均很小，并且每个相移器仅取指定集合内的相位值；然后使用罚函数方法将原始优化问题转化为约束可分离的优化问题，最后使用块坐标下降方法进行迭代求解。本发明设计的波束峰均比非常小，功率放大器的功放效率很高，并且考虑了相移器的有限分辨率特性。设计的波束主瓣与旁瓣内的波动很小且过渡带很窄，即使对于量化精度很低的相移器，性能损失也较小。

公开(公告)号：CN108337030A

公开(公告)日：2018-07-27

申请号：CN201810121255.1

申请日：2018-02-07

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄永明 ,  章建军

IPC: H04B7/06 ,  H04B7/08 ,  H04B7/0456 ,  H04B7/0426

Abstract: 本发明公开了一种多天线系统中高功效波束成形方法、装置及设备，该方法首先对波束成形设计进行数学建模，构造最小化主瓣内波动的波束成形优化问题，该优化问题包括功率约束和波动约束，即指定每根天线的发送功率的取值范围，并且主瓣与旁瓣内的波动均很小；然后松弛功率约束条件，构造若干每天线功放功率的上界和下界，将原始优化问题转换成新的优化问题并迭代求解得到最优解；最后，将松弛功率约束的优化问题的最优解作为求解稳定解的初始迭代点，迭代求解获得数字波束成形矢量。本发明设计的波束峰均比非常小，功率放大器的效率很高。设计的波束主瓣与旁瓣的波动很小且过渡带很窄，即使对于量化精度很低的相移器，性能损失也较小。

公开(公告)号：CN116647873A

公开(公告)日：2023-08-25

申请号：CN202310437542.4

申请日：2023-04-21

Applicant: 网络通信与安全紫金山实验室 ,  东南大学

Inventor： 黄永明 ,  章建军 ,  尤肖虎

IPC: H04W28/06 ,  H04B7/0413 ,  H04B7/0456 ,  G06N3/0985

Abstract: 本发明提供一种无线网络资源管理优化方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：确定无线网络资源管理优化问题，并获取无线网络资源管理优化问题的输入参数向量；将输入参数向量输入至目标深度展开网络，得到无线网络资源管理优化问题的求解结果；根据求解结果，进行无线网络资源的管理优化；目标深度展开网络是基于无线网络资源管理优化问题的样本输入参数向量和样本输入参数向量对应的优化问题求解结果，对目标深度展开网络的超参数进行训练得到的；超参数包括优化变量的迭代步长、对偶变量的迭代步长和惩罚参数中的一种或多种。扩展了优化问题求解的适用性，提高了小样本优化问题求解的准确度。

公开(公告)号：CN113437999B

公开(公告)日：2023-01-17

申请号：CN202110700381.4

申请日：2021-06-23

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄永明 ,  陈康 ,  章建军

IPC: H04B7/0426 ,  G06F30/27 ,  G06N3/08

Abstract: 本发明公开了一种抑制毫米波通信系统中波束漂移效应的自适应波束宽度调制方法。该算法将自适应波束宽度调制问题建模为基于上下文的在线优化选择问题，其中每个选项对应不同的波束宽度，依据感知的环境变化速率调整和更新数据传输波束的宽度。在每个时间单元初始步，构造通信环境上下文并通过神经网络获得所需的非线性特征，再将其通过Bayes线性决策模型确定数据传输波束的最佳宽度。本发明设计的自适应波束宽度调制算法能够有效感知环境变化的速率，并自适应地调整数据传输波束的宽度，保证在整个通信过程中均能获得较高的通信链路质量，有效地提高了毫米波通信系统的吞吐量。