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。

    双智能可重构表面辅助双向方向调制的功率分配设计方法

    公开(公告)号:CN115189730A

    公开(公告)日:2022-10-14

    申请号:CN202210723581.6

    申请日:2022-06-24

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明提供双智能可重构表面辅助双向方向调制的功率分配设计方法,其特征在于,包括下列步骤:S1、设定发射机Alice配有根天线,发射机Bob配备有根天线,被动窃听接收机Eve配有根天线,发射机Alice和发射机Bob工作于全双工模式,并设定RIS反射信号时无时延;S2、分别构建发射机Alice、发射机Bob、被动窃听接收机Eve的信号模型;S3、根据前述信号模型,进行最大化奇异值波束成型设计,基于波束成型设计结果,对最大化SSR的功率因子优化问题进行求解,生成用于表征最优功率因子的一元六次多项式;S4、对所述一元六次多项式进行降次求解,边界点[0,1]和六次多项式的全部根一起构成最优功率因子候选解的集合。

    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。

    面向Active IRS辅助无线网络的多重随机初始化迭代功率分配方法

    公开(公告)号:CN117769016A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311838155.8

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向Active IRS辅助无线网络的多重随机初始化迭代功率分配方法,该方法为:对基站BS、用户端User、有源智能反射表面Active IRS进行配置,根据BS处的发送信号、Active IRS的反射信号、Active IRS的消耗功率,得到User处的信噪比SNR、User处的可实现速率,确定原始优化问题为最大化信噪比;确定BS处的发射波束成形向量和Active IRS的相移向量;将最大化信噪比的原始优化问题,转换为关于功率分配因子的优化问题;使用增强的多重随机初始化牛顿算法即EMRIN算法来逼近穷举搜索,从而得到功率分配因子的最优解。本发明提升了系统的AR性能,在BS和Active IRS总消耗功率有限的情形下,提高了User的信息交换的速率。

    基于拉格朗日内插算法的Active IRS辅助无线网络功率分配方法

    公开(公告)号:CN117769012A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311838144.X

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于拉格朗日内插算法的Active IRS辅助无线网络功率分配方法,该方法为:首先对基站、用户端和Active IRS进行配置,根据基站的发送信号、Active IRS反射后的信号、Active IRS的消耗功率,得到用户端的SNR、用户端的可实现速率,确定最大化SNR的优化问题P1;然后确定基站的发射波束成形向量和Active IRS相移向量;接着将最大化SNR的优化问题P1转化为关于功率分配因子β的子优化问题P1‑1;最后使用拉格朗日内插算法,计算功率分配因子的闭式解。本发明提高了Active IRS辅助无线网络的可实现速率性能,降低了计算复杂度,提高了用户端的通信质量。

    有源IRS辅助单发射单接收天线的最大化可达速率优化方法

    公开(公告)号:CN117119483A

    公开(公告)日:2023-11-24

    申请号:CN202310963117.9

    申请日:2023-07-31

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种有源IRS辅助单发射单接收天线的最大化可达速率优化方法,该方法包括以下步骤:构建有源IRS辅助单发射天线单用户的通信模型,确定用户可达速率公式;对有源IRS的向量进行归一化和二范数的操作,构建满足有源IRS的功率约束条件;利用分式规划方法,对用户信噪比中的有源IRS向量进行优化;构建双层循环结构,优化有源IRS的幅度和相位。本发明采用最大化用户可达速率的方法优化智能反射面的幅度和相位,通过分式规划求解优化问题,提高了系统的可达速率性能,最大化用户的可达速率方法的可达速率是无源IRS可达速率的两倍;迭代3~5次就可以达到稳定的最优值,降低了计算复杂度,具有很快的收敛性能。

    一种IRS辅助方向调制的GAO低复杂度接收波束成型方法

    公开(公告)号:CN115242277A

    公开(公告)日:2022-10-25

    申请号:CN202210670916.2

    申请日:2022-06-15

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明提供一种IRS辅助方向调制的GAO低复杂度接收波束成型方法,假设发射机配备NA根发射天线,IRS配备M个无源发射元件,合法用户和窃听者分别配备NB和NE根接收天线;构建存在合法用户和窃听者的安全接收信号模型;建立最大化接收功率和优化问题,并对其进行简化;基于最大化接收功率和准则,采用GAO法交替优化IRS相移矩阵和接收波束成型;计算采用GAO法的计算复杂度;将IRS引入到方向调制系统中,通过动态调整IRS的相移来增强合法用户的接收功率,并防止窃听者窃听,可以提高方向调制系统的传输安全性及降低接收机的计算复杂度,与无IRS辅助方向调制和无相移矩阵优化的方向调制方案相比,本发明所提出的GAO方法可显著高方向调制系统的安全性能。

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