检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：许方铖虞湘宾谢明峰于凯黎宁党小宇 210016 江苏省南京市秦淮区御道街29号

本发明公开了一种毫米波NOMA上行通信系统中联合功率分配和波束成形设计方法，以最大化能效为优化目标，联合优化用户的发射功率和基站的接收波束成形矢量。该方法首先将多维的复杂联合优化问题分解为低维的相对简单的子问题，即功率分... 详细信息

标准号: CN111431568B

本发明公开了一种毫米波NOMA上行通信系统中联合功率分配和波束成形设计方法，以最大化能效为优化目标，联合优化用户的发射功率和基站的接收波束成形矢量。该方法首先将多维的复杂联合优化问题分解为低维的相对简单的子问题，即功率分配子问题和波束成形子问题，然后证明了功率分配子问题的最优解码顺序并推导了该问题的最优解，最后利用上述结果和一维搜索法对波束成形子问题进行求解以获得最终的功率分配和波束成形方案，从而能以较低的计算复杂度使系统达到较高的能效。

关键词：子问题波束成形功率分配联合优化能效波束成形设计接收波束成形联合功率分配计算复杂度毫米波发射功率解码顺序上行通信问题分解优化目标矢量最大化最优解求解推导低维多维基站搜索

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智能反射面辅助无线定位系统及其反射波束成形设计方法

智能反射面辅助无线定位系统及其反射波束成形设计方法

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作者：刘儿兀刘轶铭 200092 上海市杨浦区四平路1239号

智能反射面辅助无线定位系统及其反射波束成形设计方法，本发明属于无线定位技术领域。智能反射面辅助无线定位系统，其特征在于，包括：系统模型、信道模型和接收信号模型。反射波束成形设计方法中采用交替优化：第一步，初始化智能反... 详细信息

标准号: CN112637764A

智能反射面辅助无线定位系统及其反射波束成形设计方法，本发明属于无线定位技术领域。智能反射面辅助无线定位系统，其特征在于，包括：系统模型、信道模型和接收信号模型。反射波束成形设计方法中采用交替优化：第一步，初始化智能反射面的反射波束成形；第二步，估计位置参数并更新；第三步，根据当前迭代轮次所估计的参数优化智能反射面的反射波束成形；第四步，判断是否收敛，如果不收敛则跳转到第二步，如果收敛则输出位置信息和反射波束成形设计。智能反射面辅助无线定位系统可以在视距链路被阻塞的情况下提供高精度(分米级甚至厘米级)的位置信息。

关键词：反射波束成形设计无线定位系统智能反射面收敛波束成形无线定位技术参数优化估计位置视距链路输出位置系统模型信道模型信号模型初始化厘米级迭代跳转阻塞更新优化

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一种针对理想WCSI隐蔽通信的隐蔽波束成形设计方法

一种针对理想WCSI隐蔽通信的隐蔽波束成形设计方法

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作者：马帅张蕴琪高梦迪纪金伟石嘉李晓茹李世银 221116 江苏省徐州市铜山区大学路1号

本发明提供了一种针对理想WCSI隐蔽通信的隐蔽波束成形设计方法，考虑一个通用的单播波束成形网络，本发明研究了Alice的波束成形器设计，可以最大程度地提高Bob的隐蔽速率。对于理想的WCSI(Willie的信道状态信息)情况，这个问题是在理... 详细信息

标准号: CN112272073B

本发明提供了一种针对理想WCSI隐蔽通信的隐蔽波束成形设计方法，考虑一个通用的单播波束成形网络，本发明研究了Alice的波束成形器设计，可以最大程度地提高Bob的隐蔽速率。对于理想的WCSI(Willie的信道状态信息)情况，这个问题是在理想的隐蔽约束下提出的，通过使用半正定松弛和二分法开发了一种隐蔽式波束成形器。同时提出了具有单次迭代处理的迫零波束成形器设计。

关键词：波束成形器隐蔽二分法波束成形设计波束成形网络迫零波束成形信道状态信息最大程度地迭代处理隐蔽通信通用的隐蔽式单播松弛开发研究

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毫米波大规模NOMA安全网络的天线选择与波束成形联合设计

毫米波大规模NOMA安全网络的天线选择与波束成形联合设计

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作者：赵赛余俊彬田茂新黄高飞唐冬 510006 广东省广州市大学城外环西路230号

本发明涉及无线网络的通信安全技术领域，且公开了毫米波大规模NOMA安全网络的天线选择与波束成形联合设计，包括以下步骤：将原优化问题通过矩阵等价变换转变为双凸优化问题；再将双凸优化问题引入L0范数约束得到稀疏问题；将稀疏问题... 详细信息

标准号: CN116094555A

本发明涉及无线网络的通信安全技术领域，且公开了毫米波大规模NOMA安全网络的天线选择与波束成形联合设计，包括以下步骤：将原优化问题通过矩阵等价变换转变为双凸优化问题；再将双凸优化问题引入L₀范数约束得到稀疏问题；将稀疏问题通过替代函数光滑优化得到光滑近似问题；将光滑近似问题引入AO算法得到求解天线选择矩阵与SOCP问题，然后通过SOCP问题得到求解波束成形矩阵，可以在提高无线网络的通信安全质量的同时降低计算复杂度、能耗和硬件成本；在满足发送端功率约束和SIC约束条件下，联合发送端的天线选择选择和波束成形设计，以提高网络的保密能力；解决大规模MIMO系统的天线选择问题。

关键词：天线选择优化问题光滑近似问题无线网络求解稀疏矩阵波束成形矩阵波束成形设计矩阵等价变换通信安全技术计算复杂度毫米波安全网络保密能力波束成形功率约束联合发送通信安全硬件成本约束条件引入发送端范数算法能耗替代优化网络联合

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基于NOMA的无人机通感一体化系统的轨迹与波束成形联合优化设计

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上海师范大学学报(自然科学版中英文) 2025年第2期54卷 172-179页

作者：吕芸昕苏颖张静上海师范大学信息与机电工程学院上海201418

为进一步提升频谱效率及缓解用户间干扰,研究了基于非正交多址接入(NOMA)技术的无人机(UAV)通信与感知一体化(ISAC)系统,构建了在通信和感知任务下的无人机飞行场景.在该场景中,无人机作为空中双功能接入平台,配备垂直安装的均匀线性阵... 详细信息

为进一步提升频谱效率及缓解用户间干扰,研究了基于非正交多址接入(NOMA)技术的无人机(UAV)通信与感知一体化(ISAC)系统,构建了在通信和感知任务下的无人机飞行场景.在该场景中,无人机作为空中双功能接入平台,配备垂直安装的均匀线性阵列(ULA),通过NOMA技术发送叠加信号,以实现多用户通信与地面目标感知的双重功能.通过联合优化,设计无人机飞行轨迹和发射波束成形,在满足飞行起始点、终点、飞行最大速率和发射功率的约束下,实现通信用户吞吐量与目标有效感知功率的加权和最大化.引入基于对数函数异步学习因子的改进粒子群(IPSO)算法进行最优化求解.仿真结果表明,相较于采用正交多址接入(OMA)技术,使用NOMA技术的系统能够获得更大的目标函数值,所采用的IPSO算法较传统粒子群(PSO)算法也更具性能优势.

关键词：通信与感知一体化(ISAC) 非正交多址接入(NOMA)技术无人机(UAV) 轨迹优化波束成形设计

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RIS辅助通感一体化:波束成形和反射相移的联合设计

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移动通信 2024年第3期48卷 61-65,74页

作者：陶启慧粟欣刘蓓许希斌重庆邮电大学通信与信息工程学院重庆400065 清华大学电子系北京100084 清华大学北京信息科学与技术国家研究中心北京100084

ISAC允许通信和雷达共享频谱资源,被视为解决未来无线网络频谱拥塞的一项有前途的技术。当信道退化严重时,仅依靠基站侧天线获得的性能增益十分有限,RIS因其能够创建有利的传播环境已成为一项革命性技术,借助RIS可为ISAC系统创建额外的... 详细信息

ISAC允许通信和雷达共享频谱资源,被视为解决未来无线网络频谱拥塞的一项有前途的技术。当信道退化严重时,仅依靠基站侧天线获得的性能增益十分有限,RIS因其能够创建有利的传播环境已成为一项革命性技术,借助RIS可为ISAC系统创建额外的链路以提高系统性能。基于此,提出RIS辅助ISAC,通过联合设计基站的有源波束成形和RIS的反射相移,以最大化加权和速率与探测功率,并提出了基于加权均方最小误差和分数规划的交替算法来解决这一问题。仿真结果证明在ISAC中部署RIS并合理优化其相移可以有效提升通信和感知的性能。

关键词：通信感知一体化可重构智能表面波束成形设计反射相移设计

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隐蔽通信最优波束成形技术研究

隐蔽通信最优波束成形技术研究

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作者：张蕴琪中国矿业大学

学位级别：硕士

随着无线通信系统的不断发展,其存在的安全威胁也在日益增长。近年来为了应对这一问题,物理层安全(Physical layer security,PLS)方法被广泛研究。然而,从隐私保护的角度来看,PLS仅能够阻止所传输的信息被解密,并不能保证传输的信号不... 详细信息

随着无线通信系统的不断发展,其存在的安全威胁也在日益增长。近年来为了应对这一问题,物理层安全(Physical layer security,PLS)方法被广泛研究。然而,从隐私保护的角度来看,PLS仅能够阻止所传输的信息被解密,并不能保证传输的信号不被检测到,这引起了各界对隐蔽通信研究的关注。隐蔽通信也称为低概率检测通信,其目的是为了隐藏无线信号使得其不被窃听者发现。为了研究该问题,本文针对隐蔽通信系统提出了隐蔽波束成形设计以及鲁棒波束成形设计。此外,本文还考虑了更实际的情况,研究了基于星座点调制的隐蔽通信系统。具体内容和创新点如下:1.本文针对具有常规用户的隐蔽通信系统,研究了隐蔽波束成形设计,迫零波束成形设计,鲁棒波束成形设计。具体地,当监听者Willie的信道状态信息(Willie’s channel state information,WCSI)准确时,本文通过使用半正定松弛和二分法研究了隐蔽波束成形设计,旨在最大化隐蔽速率。为了降低计算复杂度,本文提出了具有单次迭代处理的迫零波束成形设计。对于非准确的WCSI,本文通过利用Kullback-Leibler散度的性质,基于半正定松弛和S引理的方法研究了鲁棒波束成形设计。此外,本文推导了Willie的最优决策阈值,并分析这种情况下的错误检测概率。最后,通过数值实验评估了所提出的波束成形设计的性能。2.为了在提高通信性能的基础上保证隐蔽传输,本文针对基于智能反射面(intelligent reflecting surface,IRS)的隐蔽通信系统,研究了基于IRS的隐蔽波束成形设计与鲁棒波束成形设计。具体地,本文分别针对准确以及不准确的WCSI提出波束成形设计,旨在最大化Bob的隐蔽速率。对于前者,本文利用半正定松弛的方法研究了基于连续相移和离散相移的隐蔽波束成形设计。对于后者,本文推导出Willie的最优决策阈值和错误检测概率,并研究了基于松弛、S-procedure和交替迭代方法的鲁棒波束成形设计。除此之外,通过数值实验对所提出的基于IRS的隐蔽波束成形设计和鲁棒波束成形设计的性能进行了评估。3.由于在实际通信系统中的输入信号一般是离散星座调制输入,因此本文研究了基于星座点调制的隐蔽通信系统,并提出了最优有限字母信号设计和上下界信号设计。首先本文推导了基于星座点调制的隐蔽速率表达式,提出了一种近似梯度下降投影法来获得最优概率分布去最大化隐蔽速率。为了在计算复杂度和传输性能之间达到均衡,本文通过Frank-Wolfe方法研究了基于星座点调制的上下界信号设计。经过大量的实验,结果表明就可达速率而言,优化的策略能够比现有技术方案提供显著的收益。

关键词：隐蔽通信系统智能反射面波束成形设计星座点调制

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基于非正交多址接入的无人机通感一体化系统

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信息与控制 2023年第6期52卷 701-710页

作者：张睿智厉俊沈晓峰电子科技大学信息与通信工程学院四川成都611731

针对通信感知一体化系统(ISAC)中频谱资源日渐短缺、信道链路易受干扰等问题,研究了一种基于非正交多址接入(NOMA)的无人机通感一体化系统,其中双功能无人机利用下行非正交多址接入技术向多个通信用户发送叠加信号,该叠加信号同时可用... 详细信息

针对通信感知一体化系统(ISAC)中频谱资源日渐短缺、信道链路易受干扰等问题,研究了一种基于非正交多址接入(NOMA)的无人机通感一体化系统,其中双功能无人机利用下行非正交多址接入技术向多个通信用户发送叠加信号,该叠加信号同时可用于目标感知。为平衡通信与感知的性能,设计了一种基于连续凸逼近的波束成形方法,在满足用户最低通信速率要求的约束下最大化有效感知功率与通信总比特率的加权和。针对半正定松弛算法所求得最优解不能严格满足秩一约束的问题,进一步提出了一种基于改进半正定松弛算法的重构解方法,在保持系统性能不变的同时,能够将波束成形设计结果重建为满足最大发送功率及最低通信速率要求的最优解。仿真结果表明,所提的一体化系统的性能相比于传统通信一体化系统提高7.37%,且提出的波束成形方法在传统半正定松弛算法基础上改善10.31%。

关键词：通感一体化非正交多址接入无人机波束成形设计凸优化

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单载波大规模MIMO频域预均衡与波束成型的联合设计

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信号处理 2019年第11期35卷 1791-1799页

作者：高强黄伟黄永明杨绿溪东南大学江苏南京210096 合肥工业大学安徽合肥230009

本文考虑了单载波频域预处理技术作为多用户大规模MIMO下行链路通信的传输方案。首先,根据系统模型推导出宽带多用户大规模MIMO下行链路预编码的形式,其中包括匹配滤波(MF)和迫零(ZF)预编码方案。随后,通过理论推导和仿真验证得到两种... 详细信息

本文考虑了单载波频域预处理技术作为多用户大规模MIMO下行链路通信的传输方案。首先,根据系统模型推导出宽带多用户大规模MIMO下行链路预编码的形式,其中包括匹配滤波(MF)和迫零(ZF)预编码方案。随后,通过理论推导和仿真验证得到两种预编码方案下OFDM与SC-FDP的用户和速率表达式,结果显示SC-FDP在大规模MIMO场景下拥有与OFDM相似的用户和速率。然后,通过仿真实验对比OFDM与SC-FDP的峰均比(PAPR),结果表明在用户数目较少的情况下,SC-FDP相对于OFDM具有更小的PAPR,随着用户数增加,两者之间差异逐渐减小。最后,对多用户MIMO下行链路中OFDM与SC-FDP的运算复杂度进行比较,二者系统复杂度相当,而SC-FDP主要运算任务在基站端完成。基于以上比较分析,SC-FDP在宽带多用户大规模MIMO下行链路中是一种很有潜力的传输方案。

关键词：大规模MIMO 单载波传输波束成形设计频域预均衡

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基于深度学习的物理层通信关键技术研究

基于深度学习的物理层通信关键技术研究

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作者：乐程放武汉科技大学

学位级别：博士

物理层通信是无线通信系统的关键环节。随着无线通信技术的革新,物理层通信的设计和优化面临着新的挑战,包括计算资源需求的增长和信号处理复杂度的提升等。深度学习技术的发展为物理层通信问题的研究提供了全新视角。在此背景下,论文... 详细信息

物理层通信是无线通信系统的关键环节。随着无线通信技术的革新,物理层通信的设计和优化面临着新的挑战,包括计算资源需求的增长和信号处理复杂度的提升等。深度学习技术的发展为物理层通信问题的研究提供了全新视角。在此背景下,论文结合当前通信领域的两大前沿技术——毫米波通信技术与智能反射表面辅助通信技术,采用深度学习的方法,研究物理层通信的三个关键环节:信道建模、信道估计以及波束成形,将深度学习方法的技术优势与具体物理层通信问题的专业知识结合,挖掘信道数据中的隐藏特征,从而提升无线通信系统设计与优化算法的效率,降低计算复杂度和通信成本,最终达到改善无线通信系统性能的目的。论文的主要工作包括: 1)针对毫米波信道建模算法泛化性不足、建模效率低和对收发机坐标噪声鲁棒性弱的问题,提出了一种基于卷积神经网络的毫米波信道建模方法。首先,基于毫米波的传播机制设计了一种新型特征选择策略,赋能卷积神经网络捕捉通信环境与信道参数的映射关系,从而提高模型对不同通信场景的泛化能力;然后,将收发天线的笛卡尔坐标转换为极坐标,降低了模型在特定条件下对坐标波动的敏感性,增强了模型对坐标噪声的鲁棒性;最后,将自动超参数调整算法融入卷积神经网络的训练过程,并采纳多样化策略增强超参数调节算法对不同通信场景的自适应能力,提升了网络的建模效率。实验结果表明,论文的毫米波信道参数预测模型面对多种不同通信场景均具有稳定的性能表现。 2)针对多智能反射表面辅助通信系统信道估计导频开销大的问题,提出了一种基于深度迁移学习的信道估计算法。首先,为解决多智能反射表面辅助通信系统中单个智能反射表面子系统的信道估计问题,设计深度学习网络拟合上行信道与下行信道的映射关系,便于网络根据上行信道状态信息预测下行信道状态信息,从而消除下行信道的导频开销;然后,将多智能反射表面系统中所有子系统的信道估计问题建模为深度迁移学习任务,通过在不同子系统间迁移信道特征,减轻深度学习模型对训练数据的依赖,进一步减少系统整体导频开销。实验结果表明,基于深度迁移学习的信道估计模型能在有限的信道数据下准确预测多智能反射表面辅助通信系统的下行级联信道。 3)针对智能反射表面硬件噪声对波束成形设计的影响和系统计算资源的限制,设计了一种基于轻量化无监督学习网络的波束成形优化算法。首先,论文推导出系统数据传输速率对硬件噪声的数学期望的闭合表达式,并根据该闭合表达式设计了损失函数,消除了硬件噪声的随机性对优化过程稳定性的影响;然后,基于深度可分离卷积层搭建了轻量化的无监督学习模型,降低了网络训练对计算资源的需求。实验结果表明,基于轻量化无监督学习网络的波束成形优化算法能够达到与经典优化算法相当的优化性能,且具有高训练效率和低计算延迟的优势。

关键词：深度学习物理层通信信道建模信道估计波束成形设计

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