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公开(公告)号：CN114285445B
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202111660576.7
申请日：2021-12-31
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0452 , H04B7/0456 , H04B7/0426 , H04B7/06
Abstract: 本发明公开了一种电磁辐射约束的RIS‑DMA辅助多用户MIMO上行谱效优化方法。其中，电磁辐射的度量采用比吸收率，谱效定义为系统可达遍历和速率。信号由用户发射，经过RIS反射后被基站的DMA阵列接收，RIS中各单元独立改变入射信号的相位，DMA在基站构成收发器从而处理信号。本发明利用完整或部分CSI，以交替优化为框架联合设计发射协方差矩阵、智能反射面相移矩阵和动态超表面天线权重矩阵，使得在发射信号满足功率约束和电磁辐射约束的条件下，系统的频谱效率最大化。本发明复杂度较低，在RIS‑DMA辅助多用户MIMO上行传输中主动考虑SAR约束，相较于传统的功率回退算法提升了频谱效率，同时，随着通信过程中的信道状态信息发生变化，中央控制器能够动态实施电磁辐射约束的智能反射面到动态超表面天线辅助多用户MIMO上行谱效优化方法。
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公开(公告)号：CN118249894A
公开(公告)日：2024-06-25
申请号：CN202410386478.6
申请日：2024-04-01
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0456 , H04L25/02
Abstract: 本发明提出了一种考虑低精度DAC的高轨卫星通信系统鲁棒预编码方法。首先，该方法采用随机变量表示用户信道相位不确定性，并考虑低精度DAC引起的量化误差，基于加性量化噪声模型来表征量化失真的影响；然后，将鲁棒预编码设计问题建模为功率约束下的高轨卫星通信系统频谱效率最大化问题；最后，采用交替优化框架，通过速率近似，矩阵向量化，功率缩放等方法将目标函数转化为信干噪比的瑞利商形式的乘积，进而通过幂迭代法得到每个用户的预编码矢量。本发明所提出的考虑低精度DAC量化误差的高轨卫星通信系统鲁棒预编码方法与传统算法相比，分别在低精度，多天线及高发射功率情况下有显著的性能提升，能够有效缓解量化失真对系统传输性能的影响，提升系统的频谱效率。
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公开(公告)号：CN114285445A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111660576.7
申请日：2021-12-31
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0452 , H04B7/0456 , H04B7/0426 , H04B7/06
Abstract: 本发明公开了一种电磁辐射约束的RIS‑DMA辅助多用户MIMO上行谱效优化方法。其中，电磁辐射的度量采用比吸收率，谱效定义为系统可达遍历和速率。信号由用户发射，经过RIS反射后被基站的DMA阵列接收，RIS中各单元独立改变入射信号的相位，DMA在基站构成收发器从而处理信号。本发明利用完整或部分CSI，以交替优化为框架联合设计发射协方差矩阵、智能反射面相移矩阵和动态超表面天线权重矩阵，使得在发射信号满足功率约束和电磁辐射约束的条件下，系统的频谱效率最大化。本发明复杂度较低，在RIS‑DMA辅助多用户MIMO上行传输中主动考虑SAR约束，相较于传统的功率回退算法提升了频谱效率，同时，随着通信过程中的信道状态信息发生变化，中央控制器能够动态实施电磁辐射约束的智能反射面到动态超表面天线辅助多用户MIMO上行谱效优化方法。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114337738B
公开(公告)日：2022-10-14
申请号：CN202210026093.X
申请日：2022-01-11
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0408 , H04B7/0456 , H04B7/185
Abstract: 本发明提出了一种适用于低轨卫星安全通信的鲁棒预编码方法。由于低轨卫星的高速移动性，发射端无法获得准确的信道状态信息。为此，本发明建立了合法用户和窃听者的信道不确定性模型，并提出了相应的鲁棒安全传输设计。由于得到的优化问题是非凸的且数学上难以处理，该方法制定了实用的算法，通过速率近似和半正定松弛对初始问题进行松弛优化，接着采用序贯优化、S‑Procedure以及一阶泰勒展开将原问题转化为一系列凸优化子问题，通过迭代计算得到预编码矢量。与考虑理想信道状态信息的传统方法相比，本发明所提出的低轨卫星鲁棒预编码方法，能够有效提高低轨卫星系统的安全性和鲁棒性，具有更好的传输性能。
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公开(公告)号：CN114337738A
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN202210026093.X
申请日：2022-01-11
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0408 , H04B7/0456 , H04B7/185
Abstract: 本发明提出了一种适用于低轨卫星安全通信的鲁棒预编码方法。由于低轨卫星的高速移动性，发射端无法获得准确的信道状态信息。为此，本发明建立了合法用户和窃听者的信道不确定性模型，并提出了相应的鲁棒安全传输设计。由于得到的优化问题是非凸的且数学上难以处理，该方法制定了实用的算法，通过速率近似和半正定松弛对初始问题进行松弛优化，接着采用序贯优化、S‑Procedure以及一阶泰勒展开将原问题转化为一系列凸优化子问题，通过迭代计算得到预编码矢量。与考虑理想信道状态信息的传统方法相比，本发明所提出的低轨卫星鲁棒预编码方法，能够有效提高低轨卫星系统的安全性和鲁棒性，具有更好的传输性能。
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公开(公告)号：CN117579131A
公开(公告)日：2024-02-20
申请号：CN202311601221.X
申请日：2023-11-28
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0456
Abstract: 本发明提出了一种考虑功放非线性的高轨卫星通信系统鲁棒预编码方法。首先，该方法采用随机变量表示用户信道相位不确定性，并考虑功率放大器引起的信号失真，基于非线性功放模型，建立发送端输入输出关系；然后，将鲁棒预编码设计问题建模为功率约束下的高轨卫星通信系统资源效率最大化问题；最后，考虑目标函数的多分式结构以及约束中的非凸项，通过速率近似，二次变换，拉格朗日乘子法和梯度法对原问题进行求解，得到每个用户的预编码矢量。本发明所提出考虑功放非线性的高轨卫星通信系统鲁棒预编码方法，实现了复杂多目标约束优化问题的低复杂度求解，能够有效缓解非线性失真对系统性能的影响，提升系统的资源效率，同时实现能效和谱效的平衡。
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公开(公告)号：CN114337753B
公开(公告)日：2022-10-25
申请号：CN202210026390.4
申请日：2022-01-11
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/185 , G06F17/16 , G06F17/18
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。
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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
IPC: H04B7/0456 , H04B7/185 , G06F17/16 , G06F17/18
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。
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