一种幂迭代最小化零空间投影局部搜索快速测向方法

    公开(公告)号:CN115166628A

    公开(公告)日:2022-10-11

    申请号:CN202210759815.2

    申请日:2022-06-30

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明提供一种幂迭代最小化零空间投影局部搜索快速测向方法,初始化接收机结构参数,接收机结构参数包括初始输入到达角θ;构建采用全数字天线阵列结构的接收机系统模型,并获取接收信号表达式,所述接收信号表达式中包含阵列流形;取接收机系统模型中的部分天线进行初始DOA估计,并获得初始角度估计值基于初始角度估计值,将阵列流形扩展到全阵列,将扩展到全阵列的阵列流形作为幂迭代方法的初始迭代向量进行迭代运算;根据幂迭代计算的结构采用零空间投影法构造目标函数,并进行局部搜索获得精确角度估计值由于只使用一部分天线进行DOA粗略估计,结合幂迭代方法,通过局部搜索方法,既能充分保证测精确度,又能大幅降低计算复杂度。

    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。

    面向有源IRS无线网络的基于等间距多初始化梯度上升的功率分配方法及装置

    公开(公告)号:CN117769015A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311838152.4

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种面向有源IRS无线网络的基于等间距多初始化梯度上升的功率分配方法及装置,该方法为:建立具有功率分配的有源IRS辅助的无线网络系统模型;建立基站和有源IRS的功率分配因子和用户接收速率的优化问题;根据目标函数计算对应梯度;利用等间距多点初始化‑梯度上升方法,求出目标函数的多个近似解,比较得到最优解。该装置包括模型构建、优化问题建立、优化问题求解、功率分配结果四个模块,优化问题建立模块构造基站和有源IRS的功率分配因子和用户接收速率的优化问题;优化问题求解模块利用等间距多点初始化‑梯度上升方法,得到系统的最优解。本发明提高了有源智能反面表面辅助无线网络的信道容量和信道传输速率。

    一种幂迭代最大相关连续凸近似快速测向方法

    公开(公告)号:CN114994594A

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202210578900.9

    申请日:2022-05-26

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明提供一种幂迭代最大相关连续凸近似快速测向方法,所述方法的基本实现步骤如下:首先,使用整个阵列的极小部分来提供DOA和阵列流形向量的良好初始值;然后,在初始阵列流形向量的基础上,对全阵列采用幂迭代(PI)方法,以找到更精确的阵列流形向量;最后,使用更精确的阵列流形向量,提出了基于连续凸近似的最大相关方法来估计最终的DOA。通过该方法实现了低复杂度、高分辨率的测向性能,并且还能接近并达到全数字阵列的克拉美罗界(CRLB),实现良好的测向性能。

    基于MIMO接收机结构的分块子阵列相干合并的DOA估计方法

    公开(公告)号:CN114966522A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210501396.2

    申请日:2022-05-10

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于MIMO接收机结构的分块子阵列相干合并的DOA估计方法,步骤如下:初始化接收机结构的基本参数,将大规模数字天线阵列分为K个子阵列,每个子阵列包含M根天线;每个子阵列单独产生样本协方差矩阵;每个子阵列单独进行协方差矩阵特征值分解,并采用测向算法估计到达角;采用组合器将每个子阵列估计出的到达角组合并求平均,得到最终的到达角,完成DOA估计。本发明实现了低复杂度、快速的测向算法,能达到相应的克拉美罗界CRLB,实现良好的测向性能。

    一种基于加速局部加权K均值聚类的DOA估计方法及系统

    公开(公告)号:CN118842497A

    公开(公告)日:2024-10-25

    申请号:CN202410813176.2

    申请日:2024-06-21

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于加速局部加权K均值聚类的DOA估计方法及系统,具体为:首先建立基于新型的异构子链接混合模拟和数字大规模MIMO接收阵列的DOA估计系统模型;然后接收来自多个天线阵列的信号,进行信号的预处理,将预处理后的信号分组,并计算每个子阵列组的克拉美罗下界CRLB;接着对每个子阵列组使用root‑MUSIC方法,获得候选解集,对初始候选解集使用加速加权K均值聚类算法,通过局部搜索和递归更新,得到各组的真实解;最后将所有子阵列组得到的真实解合并,并通过加权平均算法得到最终的DOA估计。本发明降低了DOA估计的计算复杂度,加快了DOA估计过程,提高了DOA估计的准确性和可靠性,适用于大规模MIMO系统和未来低延迟、高可靠性的无线通信网络。

    面向Active IRS辅助无线网络的一阶泰勒近似功率分配方法及装置

    公开(公告)号:CN117769014A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311838151.X

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明提供了一种面向Active IRS辅助无线网络的一阶泰勒近似功率分配方法及装置,具体为: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;使用泰勒多项式近似算法即TPA算法,求得功率分配因子的闭式解。本发明所提出的TPA方法的AR性能能够得到较好的提高,而且具有较低的计算复杂度。

    基于MIMO的双层混合模拟数字结构的DOA估计方法

    公开(公告)号:CN114966524A

    公开(公告)日:2022-08-30

    申请号:CN202210501415.1

    申请日:2022-05-10

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于MIMO的双层混合模拟数字结构的DOA估计方法,具体为:将基于MIMO的混合模拟数字接收机结构,划分为混合模拟数字天线阵列结构、全数字天线阵列结构和组合器三个部分,初始化接收机结构的基本参数,接收远场的窄带信号;混合模拟数字天线阵列结构部分,通过使用测向算法生成一组候选解集合;全数字天线阵列结构部分,采用测向算法生成唯一真解;组合器部分,利用候选解到唯一真解的最小化欧式距离准则消除候选解集合中的伪解,获得混合模拟数字天线阵列结构部分的近似真解;运用最大比合并器,将唯一真解与近似真解合成。本发明在保证电路成本低、计算复杂度低的前提下,能够快速消除相位模糊,提高DOA估计精度。

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