广州大学赵赛获国家专利权
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龙图腾网获悉广州大学申请的专利一种非正交多址通信网络的多数据流波束成形技术方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115473556B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210877932.9,技术领域涉及:H04B7/06;该发明授权一种非正交多址通信网络的多数据流波束成形技术方法是由赵赛;张志豪;黄高飞;唐冬设计研发完成,并于2022-07-25向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种非正交多址通信网络的多数据流波束成形技术方法在说明书摘要公布了:本发明涉及通信技术领域,公开了一种非正交多址通信网络的多数据流波束成形技术方法,包括以下步骤:S1:确定发射机、用户的天线数量、数据流数量和IRS无源器件的数量;S2:确定用户的接收信号和SIC解码后的信号;S3:将原始问题解耦为2个子问题,分别为子问题1、子问题2;S4:在子问题1中引入代理函数,来把非凸的SIC解码速率约束转化为凸约束;S5:在子问题2中使用矩阵提升方法来把非凸的单位模约束转化为凸约束。本发明同时考虑了更加实用的多天线发射机和多天线用户的场景,更加符合实际的情况,特别是用户端多天线使得可以进行多个数据流同时进行传输,提高通信效率,而IRS的引入使得能量效率进一步得到提高。
本发明授权一种非正交多址通信网络的多数据流波束成形技术方法在权利要求书中公布了:1.一种非正交多址通信网络的多数据流波束成形技术方法,其特征在于:包括以下步骤: S1:确定发射机、用户的天线数量、数据流数量和IRS无源器件的数量; S2:确定用户的接收信号和SIC解码后的信号; S3:将原始问题解耦为2个子问题,分别为子问题1、子问题2; S4:在子问题1中引入代理函数,来把非凸的SIC解码速率约束转化为凸约束; S5:在子问题2中使用矩阵提升方法来把非凸的单位模约束转化为凸约束,使用凸差方法和次梯度方法来把非凸的秩一约束转化为凸约束; S6:固定无关变量,迭代交替优化,更新变量; S7:原始问题最终收敛到一个有限值; 其中,步骤S3中的子问题1是优化发射机多数据流发射波束成形子问题,子问题2是优化IRS无源波束成形相移矩阵子问题; 步骤S4中的子问题1为: 代理函数表达式如下: 其中,A∈CN×N,且A>0,fψ=-trψA+In|ψ|+N,N为常数,tr表示矩阵的迹,ψ为正定矩阵; 首先,我们使用下面的均方误差MSE矩阵来估计dj; 其中Zk,j为线性解码矩阵, 对于任意正定矩阵Bk,j,根据加权最小均方误差WMMSE算法,我们有 将11代入9,我们有 得到和后,约束7b等价为 14等价为 其中, 让fj=vecFj,vec表示向量化,使用数学运算15等价为 其中, 那么,可以将子问题1重写为以下的SOCP问题: 其中, 步骤S5中,子问题2为 FindΦ23a |Φn,n|2=1,1≤n≤N23c 23b等价为 其中, 利用奇异值分解SVD,Sj可以转化为然后我们有 我们用θ=DiagΦ替换优化变量Φ,Diag是取矩阵的对角线元素组成一个向量,将26等价地重新表述为 通过定义可以将27重写为 那么,可以将子问题2重写为以下的问题: FindΘ29a s.t.2829b DiagΘ=1N29c Θ≥029d RankΘ=129e 我们用约束29c来代替单位模约束23c,秩一约束29e是非凸约束,为了处理它,我们首先将29e改写成等价形式: TrΘ-λamxΘ=030 因为约束30是d.c.形式,所以是非凸的,用约束30的左手边作为目标函数,我们有 s.t.2831b DiagΘ=1N31c Θ≥031d 采用一种迭代的方法处理31a的非凸性,对于在第m次迭代时的一个可行点Θm我们有 其中是关于最大特征值λmaxΘm的单位特征向量,因此,在第m+1次迭代时的问题29可以重写为以下的问题: s.t.2833b DiagΘ=1N33c Θ≥033d 由于问题33是凸的,因此可以用CVX来求解,一旦得到Θ,我们就有 虽然的每个元素的模都非常接近1,但是我们仍然需要通过下面的步骤来恢复单位模 然后我们有 Φ=diagθ36。
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