智能反射镜辅助的安全空间调制系统的波束成形设计方法

    公开(公告)号:CN113949428A

    公开(公告)日:2022-01-18

    申请号:CN202111162478.0

    申请日:2021-09-30

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明提供智能反射镜辅助的安全空间调制系统的波束成形设计方法,通过调节反射元件的通断状态来执行无源波束形成和信息传输,在发射机到接收机的直接路径信道存在障碍物以及IRS仅反射信号一次的情况下,提出了一个使平均安全速率(SR)最大化的优化问题,并通过设计和优化IRS处的无源波束成形来解决此优化问题。由于SR的表达式比较复杂,推导了传统的近似SR(TASR)的表达式以及推导了一个新的且具有更简单的封闭形式的拟合表达式(NASR),再基于TASR和NASR两个拟合表达式,提出了三种波束形成方法,即基于半定松弛(SDR)法最大化TASR(Max‑TASR‑SDR)、基于连续凸逼近(SCA)法最大化NASR(Max‑NASR‑SCA)和基于对偶上升(DA)法最大化NASR(Max‑NASR‑DA),以改进、提高IRS辅助的SSM系统的SR性能。

    幂迭代辅助Root-MUSIC的快速MIMO测向方法及装置

    公开(公告)号:CN115278869B

    公开(公告)日:2024-04-23

    申请号:CN202210756439.1

    申请日:2022-06-30

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种幂迭代辅助Root‑MUSIC的快速MIMO测向方法及装置,方法如下:选取全阵列的少量天线来对辐射源方向进行粗略估计,通过ESPRIT算法来估计入射波信号的初始角度,基于该估计值拓展构建阵列流形的初始值;在该全阵列初始阵列流形的基础上,对全部阵元采用幂迭代方法来求解更加准确的阵列流形;根据阵列流形,采用Root‑MUSIC算法来估计最终的到达方向;装置包括模型构建模块、ESPRIT算法模块、幂迭代求解模块、Root‑MUSIC算法模块。本发明能够趋近并达到全数字阵列的克拉美罗界,可有效避免全阵列特征值分解和谱峰搜索操作的高复杂度,在确保较高测向精度的同时显著降低了计算复杂度。

    基于物理层安全的雷达通信一体化波束成形方法

    公开(公告)号:CN114978625B

    公开(公告)日:2023-08-18

    申请号:CN202210501256.5

    申请日:2022-05-10

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于物理层安全的雷达通信一体化波束成形方法,该方法为:利用双功能雷达通信基站在T1时刻发射带有人工噪声的信号,检测给定目标范围是否存在窃听者;根据基站所接收的雷达回波进行分析,得到雷达的性能指标即检测概率β和虚警概率α,根据在T1时刻的雷达性能指标,设计T2时刻所发射信号的波束成型向量:建立物理层安全的优化问题模型;通过忽略秩‑1,并利用matlab的cvx工具箱,根据半正定松弛SDR技术进行求解,再利用高斯随机化近似,得到最优的雷达通信一体化波束成形矩阵。本发明在秘密通信的速率方面得到较大的提升,能够有效的抑制Eve的窃听速率,增强下行链路用户的传输速率。

    IRS辅助的双向解码转发中继网络中最大化和速率的相位优化方法及装置

    公开(公告)号:CN115276778A

    公开(公告)日:2022-11-01

    申请号:CN202210756440.4

    申请日:2022-06-30

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种IRS辅助的双向解码转发中继网络中最大化和速率的相位优化方法及装置,所述方法为:构建智能反射面IRS辅助的双向解码转发中继网络的系统模型,第一时隙中继处于多址接入阶段;在第一时隙中继接收端,通过最大化和速率构造优化问题;通过广义幂迭代对优化问题进行求解,实现智能反射面的相位优化。所述装置包括模型构建模块、优化问题构建模块、优化问题求解模块。本发明针对第一时隙提出了最大化和速率的方法,比在随机相位下获得了至少20%的和速率增益;此外,还证明了当中继和智能反射面位于源和目标之间时,可以获得最优和速率。

    基于物理层安全的雷达通信一体化波束成形方法

    公开(公告)号:CN114978625A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210501256.5

    申请日:2022-05-10

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于物理层安全的雷达通信一体化波束成形方法,该方法为:利用双功能雷达通信基站在T1时刻发射带有人工噪声的信号,检测给定目标范围是否存在窃听者;根据基站所接收的雷达回波进行分析,得到雷达的性能指标即检测概率β和虚警概率α,根据在T1时刻的雷达性能指标,设计T2时刻所发射信号的波束成型向量:建立物理层安全的优化问题模型;通过忽略秩‑1,并利用matlab的cvx工具箱,根据半正定松弛SDR技术进行求解,再利用高斯随机化近似,得到最优的雷达通信一体化波束成形矩阵。本发明在秘密通信的速率方面得到较大的提升,能够有效的抑制Eve的窃听速率,增强下行链路用户的传输速率。

    一种基于交替迭代的最大化接收功率的波束成形方法

    公开(公告)号:CN114978260A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210501257.X

    申请日:2022-05-10

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于交替迭代的最大化接收功率的波束成形方法,具体为:在智能反射镜辅助中继网络的系统中,在中继和智能反射镜帮助下,发射端与接收端进行通信;第二时隙,参考相关资料获得中继发射波束成形,智能反射镜相移矩阵和第二时隙速率;提供第一时隙的优化方法,分别固定中继接收波束成形和智能反射镜相移矩阵,对相应的优化问题进行拉格朗日函数求解,得到智能反射镜相移矩阵和中继接收波束成形;交替迭代智能反射镜相移矩阵、中继接收波束形成向量,直到达到收敛条件;此时第一时隙速率达到最大化,将第一和第二时隙速率进行比较获得系统速率。本发明相较于仅含有中继或智能反射镜的网络,可获得高达86%的速率增益。

    RSS无人机集群分布式定位方法

    公开(公告)号:CN113411881A

    公开(公告)日:2021-09-17

    申请号:CN202110592630.2

    申请日:2021-05-28

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明提供一种RSS无人机集群分布式定位方法,应用于无人机集群,所述无人机集群包括一中心无人机和多架边缘无人机,所有无人机在预先设定好的飞行轨迹上对目标辐射源的信号强度进行测量,该方法具体包括以下步骤:基于电磁波传播路径损耗模型建立无人机集群定位系统模型,基于无人机集群定位系统模型确定关于无人机测量值的最大似然函数,所述无人机测量值为无人机对目标辐射源的信号强度测量值;基于最大似然函数求解目标辐射源的位置。本发明在计算复杂度、定位精度、通信效益方面能够达到很好的均衡,可以实现无人机集群的高效通信。

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