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公开(公告)号：CN115001553A
公开(公告)日：2022-09-02
申请号：CN202210585283.5
申请日：2022-05-26
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/06 , H04B7/185
Abstract: 本发明公开了一种机器学习辅助的卫星下行预编码方法，在低轨卫星多用户、多输入单输出系统下行链路中，卫星依据莱斯信道的统计信道状态信息，以所有用户的遍历可达速率最大化准则和卫星单天线功率约束条件，通过最优预编码框架或者通过深度学习辅助的低复杂度预编码框架，计算与每一个用户终端相应的预编码向量。最优预编码框架基于预编码向量最优解的结构：给定拉格朗日乘子，预编码向量的方向和功率可以分别表示为最大广义特征向量形式和闭式。DL辅助的低复杂度预编码框架通过DL神经网络计算最优拉格朗日乘子，进而通过最优解结构直接计算预编码向量，本发明能够使卫星下行预编码逼近最佳的可达和速率性能，并具有较低的计算复杂度。
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公开(公告)号：CN111245481B
公开(公告)日：2021-03-19
申请号：CN202010064225.9
申请日：2020-01-20
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/0456 , H04B7/185
Abstract: 本发明公开了可达和速率最大化的大规模MIMO卫星移动通信下行传输方法及系统。卫星或信关站利用各用户终端的统计信道信息，依据所有用户的遍历可达和速率或其上界最大化准则，通过迭代算法，计算与每一个用户终端相应的预编码矢量，然后利用所得到的矢量进行下行预编码传输。迭代算法将预编码矢量设计问题转化为多次凸优化子问题，通过迭代求解凸优化子问题获得预编码矢量，或将其转化为拉格朗日乘子优化问题，通过迭代求解拉格朗日乘子，并进而计算预编码矢量。用户终端利用卫星移动引起的多普勒频移和长距离传播的最小传播时延，对其接收信号进行频率和时间补偿。本发明能够提高卫星移动通信系统的可达和速率性能，并具有较低的计算复杂度。
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公开(公告)号：CN109361435A
公开(公告)日：2019-02-19
申请号：CN201811227911.2
申请日：2018-10-22
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/0408 , H04B7/0426 , H04B7/0456
Abstract: 本发明公开了大规模多输入多输出波束域多播传输方法。首先，基站利用统一的酉变换矩阵对小区实现大规模波束覆盖，基站在生成的波束上对小区内所有用户提供多播服务，实现波束域多播传输；然后，基站利用实施多播传输的所有用户的长时信道信息，依据给定的准则，对发送信号进行波束域功率分配；在各用户移动过程中，随着基站与各用户之间长时信道信息的变化，基站间歇地获取长时信道信息，动态实施波束域多播传输。本发明可以提高大规模MIMO物理层多播系统的功率利用率及传输可靠性，同时适用于时分双工和频分双工系统，且能够逼近最优传输性能。
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公开(公告)号：CN115499053B
公开(公告)日：2025-04-22
申请号：CN202211145101.9
申请日：2022-09-20
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0413 , H04B7/0456 , H04B7/06 , H04B7/08
Abstract: 本发明提出了一种大规模MIMO低轨卫星通信系统遗传用户调度方法，卫星基站侧配置大规模均匀平面天线阵列，基站利用各用户的统计信道状态信息对用户进行分组，调度在同一组的用户使用同一时频资源，不同组中的用户使用不同的时频资源。首先给出了用户调度的数学模型，采用最大化下行可达平均和速率作为设计准则，引入0‑1指示变量表示用户的调度状态将和速率最大化问题建立为0‑1整数规划模型。采用遗传算法求解该问题，首先将问题的解编码为确定长度的染色体，经过选择、交叉以及变异操作，在进行一定次数的迭代之后可以找到适应度最高的子代个体，也即问题的最优解。本发明大幅度提高了大规模MIMO低轨卫星通信系统的传输速率。
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公开(公告)号：CN115225434B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202210872352.0
申请日：2022-07-20
Applicant: 东南大学
IPC: H04L25/02 , H04L5/14 , H04B7/0413 , H04B7/185
Abstract: 本发明公开了大规模MIMO卫星移动通信信道估计方法及系统。卫星或信关站将基本导频经过不同相位调制因子调制后的序列作为导频集合，利用包括空间角度信息和平均信道能量在内的统计信道信息实施导频分配，确定各用户使用的导频序列。用户终端利用卫星或信关站分配的导频序列发送导频信号。卫星或信关站根据接收到的导频信号实施两级信道估计，信道估计值通过先对卫星侧接收信号进行逐子载波空域处理再进行逐用户频域处理得到，空域处理对所有子载波都是相同的，逐用户频域处理可以利用Toeplitz系统求解器快速实现。本发明中的两级信道估计方法能够达到接近最优的性能，具有大幅降低的实现复杂度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115001553B
公开(公告)日：2024-01-30
申请号：CN202210585283.5
申请日：2022-05-26
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0456 , H04B7/06 , H04B7/185
Abstract: 本发明公开了一种机器学习辅助的卫星下行预编码方法，在低轨卫星多用户、多输入单输出系统下行链路中，卫星依据莱斯信道的统计信道状态信息，以所有用户的遍历可达速率最大化准则和卫星单天线功率约束条件，通过最优预编码框架或者通过深度学习辅助的低复杂度预编码框架，计算与每一个用户终端相应的预编码向量。最优预编码框架基于预编码向量最优解的结构：给定拉格朗日乘子，预编码向量的方向和功率可以分别表示为最大广义特征向量形式和闭式。DL辅助的低复杂度预编码框架通过DL神经网络计算最优拉格朗日乘子，进而通过最优解结构直接计算预编码向量，本发明能够使卫星下行预编码逼近最佳的可达和速率性能，并具有较低的计算复杂度。
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公开(公告)号：CN113395105A
公开(公告)日：2021-09-14
申请号：CN202110669041.X
申请日：2021-06-17
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0456 , H04B7/06
Abstract: 本发明公开了一种考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，首先考虑卫星与用户终端的移动性以及下行链路的长传输时延，采用统计信道信息；其次考虑功放引起的信号失真，基于非线性功放模型，建立发送端输入输出关系；接着运用Dinkelbach算法和投影梯度上升法得到等效全数字预编码器；然后问题转化为最小化混合预编码器与全数字预编码器之间的欧几里得距离；同时考虑高精度移相网络的高功耗和低精度移相网络的低增益，采用双精度移相网络来实现模拟预编码器，并采用迭代更新和量化的方法联合设计双精度移相网络和混合预编码器。本方法能够缓解非线性效应对系统性能的影响，保障系统的能效，同时降低系统功耗和实现的复杂度。
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公开(公告)号：CN110518961B
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN201910805571.5
申请日：2019-08-29
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/185 , H04B7/0456 , H04B7/0426 , H04B7/0413 , H04B7/0408
Abstract: 本发明公开了大规模MIMO卫星移动通信方法及系统。卫星或信关站利用各用户的空间角度信息对覆盖区内待服务的用户进行分组，形成空分用户组，同一组内的用户终端使用同一时频资源与卫星进行通信，不同组的用户终端使用不同的时频资源与卫星进行通信。对于同一空分用户组的用户终端，卫星或信关站利用各用户终端的统计信道信息，计算与每一个用户终端相应的下行预编码矢量和上行接收处理矢量，然后利用所得到的矢量进行下行预编码传输和上行接收信号处理。用户终端利用卫星移动引起的多普勒频移和长距离传播的最小传播时延，对其接收信号和发送信号进行频率和时间补偿。本发明能够大幅提高卫星移动通信系统的频谱效率与功率效率，并降低实现复杂度。
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公开(公告)号：CN115529065B
公开(公告)日：2025-04-15
申请号：CN202211145083.4
申请日：2022-09-20
Applicant: 东南大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/0456 , H04B7/185 , H04W72/044 , H04W72/121 , H04W72/542
Abstract: 本发明提出了一种大规模MIMO低轨卫星通信系统贪婪用户调度方法，卫星基站侧配置大规模均匀平面天线阵列，基站利用各用户的统计信道状态信息对用户进行分组，调度在同一组的用户使用同一时频资源，不同组中的用户使用不同的时频资源。首先给出了用户调度的数学模型，采用最大化下行可达平均和速率作为设计准则，引入0‑1指示变量表示用户的调度状态将和速率最大化问题建立为0‑1整数规划模型。采用贪婪思想将该问题划分为大量子问题，在每次算法迭代中只调度一个使得当前和速率增加且和速率最大化的用户。本发明大幅度提高了大规模MIMO低轨卫星通信系统的传输速率。
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公开(公告)号：CN115225434A
公开(公告)日：2022-10-21
申请号：CN202210872352.0
申请日：2022-07-20
Applicant: 东南大学
IPC: H04L25/02 , H04L5/14 , H04B7/0413 , H04B7/185
Abstract: 本发明公开了大规模MIMO卫星移动通信信道估计方法及系统。卫星或信关站将基本导频经过不同相位调制因子调制后的序列作为导频集合，利用包括空间角度信息和平均信道能量在内的统计信道信息实施导频分配，确定各用户使用的导频序列。用户终端利用卫星或信关站分配的导频序列发送导频信号。卫星或信关站根据接收到的导频信号实施两级信道估计，信道估计值通过先对卫星侧接收信号进行逐子载波空域处理再进行逐用户频域处理得到，空域处理对所有子载波都是相同的，逐用户频域处理可以利用Toeplitz系统求解器快速实现。本发明中的两级信道估计方法能够达到接近最优的性能，具有大幅降低的实现复杂度。
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