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。

    混合IRS辅助DM的低复杂度波束成形优化方法及系统

    公开(公告)号:CN116980011A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310959622.6

    申请日:2023-07-31

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种混合IRS辅助DM的低复杂度波束成形优化方法及系统。该方法为:对基站发射天线、混合IRS配备的反射元件、用户配备的接收天线进行初始化设置;获取基带发射信号,构建混合IRS辅助方向调制的最大化信噪比优化问题模型,并通过交替优化算法求解;固定混合IRS相移矩阵,采用最大化信泄噪比算法优化发射波束成形向量;固定发射波束成形向量,采用相位对齐和等幅度反射准则优化混合IRS相移矩阵。该系统包括初始化、优化问题模型构建、发射波束成形向量优化、混合IRS相移矩阵优化四个模块。本发明通过交替优化分别设计发射波束成形向量和混合IRS相移矩阵,提高了系统的速率性能,实现了性能、成本及功耗的平衡。

    基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法

    公开(公告)号:CN117769013A

    公开(公告)日:2024-03-26

    申请号:CN202311838149.2

    申请日:2023-12-28

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于泰勒近似展开的面向有源IRS的无线网络功率分配方法,该方法为:首先建立具有功率分配的有源IRS辅助的无线网络系统模型,并建立基站和有源IRS的功率分配因子与用户接收速率的优化问题;然后利用三阶泰勒近似展开方法,将目标函数中具有非凸性质的子项转化为具有凸性质的子项,最终将目标函数转化为凸函数;接着对泰勒近似展开后的目标函数进行求导运算;最后采用Ferrari方法求出具有四次平方项的目标函数的封闭解,对求出的多个封闭解进行判别,找出最优解。本发明提高了面向有源IRS的无线网络系统和速率性能、速率增益和覆盖范围。

    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:CN115189730B

    公开(公告)日:2023-06-09

    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。

    一种基于和速率最大化的双向中继网络功率分配方法及装置

    公开(公告)号:CN115276732B

    公开(公告)日:2023-05-05

    申请号:CN202210756193.8

    申请日:2022-06-30

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于和速率最大化的双向中继网络功率分配方法及装置,该方法为:构造智能反射镜辅助双向解码转发中继网络的系统模型;构造用户1、2和双向中继的功率分配因子和和速率的优化问题;利用一阶泰勒近似,将非凸优化转化为凸优化问题;通过CVX求解出最优的用户1、2和双向解码转发中继的功率分配因子,此时系统的和速率即为最大和速率。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用户1、2和双向中继的功率分配因子和和速率的优化问题;优化问题求解模块利用一阶泰勒近似,将非凸优化转化为凸优化问题。本发明提高了智能反射镜辅助双向解码中继网络的速率性能和覆盖范围。

    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。

    IRS辅助的双向解码转发中继网络中最大化最小速率的相位优化方法及装置

    公开(公告)号:CN115021789A

    公开(公告)日:2022-09-06

    申请号:CN202210756415.6

    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最小速率的相位优化方法及装置,该方法为: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;在第一时隙中继接收端,通过最大化最小速率构造优化问题;将优化问题转化为凸问题并通过CVX求解,通过高斯随机化法获得最终的优化相位。该装置包括:模型构建模块,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;优化问题构建模块,在第一时隙中继接收端,通过最大化最小速率构造优化问题;优化问题求解模块,将优化问题转化为凸问题并通过CVX求解,通过高斯随机化法获得最终的优化相位。本发明从最大化最小速率角度优化智能反射面的相位,提升了系统速率。

    基于CNN网络的有源IRS辅助上行IoT系统信道估计方法及装置

    公开(公告)号:CN119996120A

    公开(公告)日:2025-05-13

    申请号:CN202510010126.5

    申请日:2025-01-03

    Applicant: 海南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于CNN网络的有源IRS辅助上行IoT系统信道估计方法及装置,具体为:构建有源IRS辅助上行IoT网络的系统模型;构造资源受限的IoT设备和基站BS之间的功率分配因子与信道估计均方误差MSE最小化的优化问题,利用卡丹公式求解出最优的IoT设备和BS之间的功率分配因子;基于求解出的最优功率分配因子、已知的导频信号和有源IRS相移矩阵,随机生成接收信号数据集,设计基于深度学习的信道估计神经网络,使用数据集对信道估计神经网络进行训练;重新随机生成接收信号数据集,测试已经训练好的深度学习信道估计神经网络。本发明具有稳定性高、计算速度快、资源消耗低、信道估计准确率高、泛化能力强的优点。

    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。

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