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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种超大规模天线阵列的低导频开销混合预编码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：CN117596103B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18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：202311554164.4，技术领域涉及：H04L25/02；该发明授权一种超大规模天线阵列的低导频开销混合预编码方法是由潘存华;刘望;任红设计研发完成，并于2023-11-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种超大规模天线阵列的低导频开销混合预编码方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种超大规模天线阵列的多用户低导频开销混合预编码方法，包括步骤：1用户同时发送导频信号，基站采用远场宽波束接收，并输入GNN波束估计模型，根据模型的输出获得用户的候选码字；2用户再次发送导频信号，基站采用候选码字接收，并为用户分配最优近场码字；基于最优近场码字，基站设计模拟预编码器；3用户第三次发送导频信号，基站采用最优近场码字接收，并估计有效信道矩阵，设计数字预编码器；4基站通过部署模拟预编码器和数字预编码器进行下行信号的传输。本发明利用图神经网络充分探索并利用同一系统中的用户间的相关性，减少近场环境下的混合预编码方案中波束训练和信道估计步骤所需的导频开销，并提高波束训练的估计精度。

本发明授权一种超大规模天线阵列的低导频开销混合预编码方法在权利要求书中公布了：1.一种超大规模天线阵列的低导频开销混合预编码方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤S1、基站端构建并训练基于图神经网络的GNN波束估计模型，获得并且固定图神经网络的模型参数； 步骤S2、基站端配置有NBS根天线以及NRF个射频链路，K个用户均配置单天线；所有用户同时向基站发送相互正交的导频信号，基站依次采用预定义的远场宽波束码本中的每个码字来接收所有用的户导频信号；基站获得相应的接收信号并将其构建成向量形式； 步骤S3、基站将向量形式的接收信号输入到GNN波束估计模型，GNN波束估计模型输出K个概率向量，其中第k个概率向量的第i个元素代表用户k的最优近场码字为近场码本中第i个近场码字的估计概率； 步骤S4、基于每个用户的概率向量，基站获得每个用户的候选码字； 步骤S5、每个用户依次向基站发送时间上正交的导频信号，基站则依次采用相应用户的候选码字来接收该用户的导频信号； 步骤S6、基站根据导频信号的能量对每个用户的候选码字进行排序；基站根据排序结果为每个用户分配最终的最优波束；基于所分配的最优近场码字，基站设计出模拟预编码器； 步骤S7、所有用户同时向基站发送正交的导频信号，基站采用每个用户的最优近场码字来接收所有用户的导频信号，并且基于所接收到的导频信号估计每个用户的有效信道矩阵以及设计数字预编码器； 所述步骤S5中基站依次测试每个用户的候选码字，具体包括： 步骤S501、用户k向基站发送一个导频符号；基站选取用户k的NRF个候选码字组成模拟预编码器并将数字预编码器设置为单位矩阵来接收导频信号；基站获得一个NRF维的接收信号向量，其第i个元素代表在以第i个候选码字接收时基站接收到的用户k的导频信号； 步骤S502、重复步骤S501：用户依次向基站发送导频符号，基站依次采用相对应的候选码字进行接收，直至所有用户发送完毕，基站获得K个NRF维的接收信号向量； 所述步骤S6中基站对每个用户的候选码字进行排序以及对每个用户进行波束分配，具体包括： 步骤S601、基于步骤S5获得的K个NRF维的接收信号向量，对于第k个接收信号向量，基站对其中的元素进行取模运算并进行降序排序；重新排序后的接收信号向量中的第i个接收信号记为ck,i，其对应的候选码字代表用户k的优先级位列第i位的候选码字； 步骤S602、重复步骤S601，直至基站获得所有用户的候选码字的优先级； 步骤S603、基于所获得的所有用户的候选码字的优先级信息，基站初始化每个用户的最优码字为该用户的优先级最高的候选码字； 步骤S604、基站对每个用户的最优近场码字进行优化调整：当用户m和用户n的最优近场码字相同时，基站比较cm,1和cn,1的模值大小，若cm,1的模值大于cn,1的模值，则用户m的最优近场码字保持不变，基站将cn,1从第n个接收信号向量中删除并选择当前接收信号向量中的第i个接收信号cn,1所对应的候选码字作为用户n的最优近场码字，反之亦然； 步骤S605、重复步骤S604，直至任意两个用户的最优近场码字的均不相同； 步骤S606、基站获得K个用户的K个最优近场码字，K个近场码字组成基站端的模拟预编码器； 所述步骤S7中基站估计用户的有效信道矩阵以及设计数字预编码器，具体包括： 步骤S701、所有用户同时向基站发送由K个符号组成的正交导频信号；基站采用在步骤S6获得的模拟预编码器并且将数字预编码器设置为单位矩阵来接收所有用户的导频信号；基站获得K个信号接收向量，记为r1,r2,…,rK； 步骤S702、基站基于步骤S701获得的K个信号接收向量估计有效信道矩阵，有效信道矩阵的表达式为： 步骤S703、基站基于步骤S702获得的有效信道矩阵设计基站端的数字预编码器，数字预编码器的表达式为：其中Pdl和分别为基站下行信息传输的发送功率和噪声功率。

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