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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利基于动态波束分配的安全波束成形方法及系统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：CN115499047B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05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：202211085072.1，技术领域涉及：H04L9/40；该发明授权基于动态波束分配的安全波束成形方法及系统是由王熠晨;焦晓芬;刘昊天;王璋楠;王奕欣;王弢设计研发完成，并于2022-09-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于动态波束分配的安全波束成形方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于动态波束分配的安全波束成形方法及系统，本发明方法通过动态波束分配并在大规模低轨卫星星座的发射端设计总发射功率最小化的波束成形方法，以大规模多波束低轨卫星星座系统中各用户的安全速率不小于最小安全速率各用户的信干噪比不小于最小信干噪比卫星发射功率受限于Pth，卫星星座为用户提供服务的波束数目小于Uk作为约束条件，建立卫星星座总发射功率最小化的优化问题并进行求解，在保证各个用户安全传输的条件下使卫星星座的总发射功率最小化。通过动态波束分配与合理设计大规模低轨卫星星座发射信号的波束成形系数保障了系统中卫星用户的安全传输。

本发明授权基于动态波束分配的安全波束成形方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于动态波束分配的安全波束成形方法，其特征在于，包括以下步骤： 对大规模多波束低轨卫星星座系统中的信号传输模型进行建模与分析，根据各卫星用户处的接收信号计算其接收信干噪比，从而计算出各个用户的安全速率； 以大规模多波束低轨卫星星座系统中各用户的安全速率不小于最小安全速率各用户的信干噪比不小于最小信干噪比卫星发射功率受限于各个卫星的最大发射功率Pth以及卫星星座为用户提供服务的波束数目小于Uk作为约束条件，建立卫星星座总发射功率最小化的优化问题； 固定波束分配变量，将所述优化问题转换为一个凸的二阶锥规划问题，从而能够进行求解得到卫星的发射波束成形向量，波束分配变量将通过遗传算法搜索得到最优解，最终卫星星座将根据优化问题求得的最优解进行波束分配与波束成形并完成数据传输； 固定所述优化问题中的波束分配变量将所述优化问题转换为如下凸优化问题： 式中，记可用波束向用户k传输信号sk时的波束成形向量为wk，Wk表示由该向量求得的半定松弛变量，hk表示卫星系统用于向用户k传输有用信号的波束对用户k的信道增益向量，gk表示卫星系统用于向用户k传输有用信号的波束对窃听者ek的信道增益向量；记用户k可视范围内卫星所产生的波束是否分配给用户k进行传输的指示向量为xk，Xk表示由该向量求得的半定松弛变量hk,m表示卫星系统向用户k传输有用信号的波束对用户m的信道增益向量，gk,m表示卫星系统向用户k传输有用信号的波束对窃听者em的信道增益向量；Ψ1与Ψ2分别表示约束条件9b在化简过程中得到的中间变量； 该优化问题可利用数学工具CVX来进行求解，并由此得到卫星的最优波束成形向量； 采用基于遗传算法的搜索算法来对最优波束分配变量与卫星的波束成形向量进行求解，包括以下步骤： 对波束分配变量进行初始化，随机生成第一代种群并对转换后的凸优化问题进行求解来计算种群中每个个体的效用函数； 对现存种群中的个体进行选择、变异与交叉操作来得到新个体，当新个体的数目等于种群大小PO时，新种群替代旧种群，一次迭代完成；重复迭代操作直到达到最大迭代次数；当达到最大迭代次数时迭代停止，此时种群中效用函数最大的个体即为最优波束分配变量，固定波束分配变量的值为该个体的取值便能够计算出此时的最优波束成形向量。

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