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[发明专利]一种深度学习辅助的跨频段通信波束预测方法-CN202210312919.9有效
发明人：谢晨洁;尤力;庄佳伟;魏小东;闻劲睿;石雪远 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： H04B7/0413 文献下载
摘要：本发明提出了一种深度学习辅助的跨频段通信波束预测方法。该方法中基站侧配备两个共址共面的不同频点天线阵列，构建BP神经网络：基础网络部分由LNN个堆栈组成，各隐藏层包含全连接的Relu激活函数和Dropout层；任务输出部分通过线性分类器将得到的特征向量投射到D维分类空间上，经由Softmax层归纳计算出所有可用类的概率分布。通过最小化交叉熵损失函数训练神经网络并预测高频段波束。最后根据香农信息定理计算并选择使得系统传输和速率最大的波束作为最终结果。本发明借助低频段波束实现高频段最佳波束预测，节省了利用信道状态信息进行估计而带来的计算开销，提高了波束预测效率。
一种深度学习辅助频段通信波束预测方法

[发明专利]大规模MIMO低轨卫星通信系统贪婪用户调度方法-CN202211145083.4在审
发明人：高西奇;乔治;尤力;李科新;汤金科;石雪远 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： H04B7/0413 文献下载
摘要：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。
大规模 mimo 卫星通信系统贪婪用户调度方法

[发明专利]大规模MIMO低轨卫星通信系统遗传用户调度方法-CN202211145101.9在审
发明人：高西奇;乔治;尤力;李科新;汤金科;石雪远 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-09-20 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： H04B7/185 文献下载
摘要：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。
大规模 mimo 卫星通信系统遗传用户调度方法

[发明专利]多频段大规模MIMO系统中的跨频段统计信道状态信息估计方法-CN202210149674.2在审
发明人：尤力;石雪远;汤金科;仲文;高西奇 -专利权人：东南大学
申请日： 2022-02-18 - 公布日： 2022-05-27 - 主分类号： H04L25/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种多频段大规模MIMO系统中的跨频段统计信道状态信息估计方法，包括：在基站侧配备两个共址共面的双极化均匀面阵，用户配备单极化单天线；将两个频段记作频段1、频段2，并通过探测获取频段1上的空间频率域双极化信道协方差矩阵作为该频段的统计信道状态信息；由频段1上的空间频率域双极化信道协方差矩阵外推频段2上的空间频率域双极化信道协方差矩阵。本发明有效的改善了基站侧无法获取频段2上准确信道状态信息导致的传输性能下降。本发明对相对慢变的统计状态信息进行估计，降低了该估计方法的调用频率，节省了系统的计算开销。
频段大规模 mimo 系统中的统计信道状态信息估计方法

[发明专利]一种跨频段MIMO空间域统计CSI估计方法-CN202111505861.1在审
发明人：高西奇;汤金科;尤力;石雪远;贺赫 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-12-10 - 公布日： 2022-03-18 - 主分类号： H04L25/02 文献下载
摘要：本发明是一种跨频段MIMO空间域统计CSI估计方法，该方法首先基于同一跨频段MIMO系统中不同频率信道在角度域上的相似性，以及角度域和空间域上统计CSI之间的变换关系，将不同频率上信道空间域协方差矩阵中的元素建模为一个只与阵元序号、波长以及阵元间距有关的函数，进而将空间域协方差矩阵的估计转化为函数的外推问题。之后在基站侧配置ULA和UPA两种场景下建立了信道协方差元素的线性外推模型，求解两种场景中的外推系数。最后通过外推模型，在已知一个频率上信道协方差矩阵的条件下，估计其余所有频率上的信道协方差矩阵。本发明相比传统方法大幅减小了测量开销，实现复杂度低，且相比传统插值方法估计精度更高。
一种频段 mimo 空间统计 csi 估计方法

[发明专利]一种大规模MIMO跨频协作鲁棒传输方法-CN202111505864.5在审
发明人：高西奇;汤金科;尤力;石雪远;吴昊旻 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-12-10 - 公布日： 2022-03-04 - 主分类号： H04W72/12 文献下载
摘要：本发明是一种大规模MIMO跨频协作鲁棒传输方法，该方法首先在理想条件下，针对高频信道上的准确CSI，使用拉格朗日乘子法和MM迭代的方法，推导出和速率最大化的预编码矩阵表达式。之后在非理想条件下分析了上行探测和信道过时两类误差来源，基于LS和MMSE估计的基本原理以及一阶马尔可夫过程，借助低频信道的统计CSI将误差的二阶统计量建模表示。最后，利用误差统计量和信道估计值重构信道信息，代入和速率最大化预编码矩阵的表达式，实现高频信道的下行鲁棒传输。本发明相比传统下行预编码传输方法具有显著的和速率性能增益。
一种大规模 mimo 协作传输方法

[发明专利]一种低复杂度的大规模MIMO低轨卫星预编码方法-CN202011087842.7有效
发明人：高西奇;乔治;尤力;李科新;强晓宇;汤金科;石雪远 -专利权人：东南大学
申请日： 2020-10-13 - 公布日： 2021-08-10 - 主分类号： H04B7/0413 文献下载
摘要：本发明提出了一种低轨卫星通信系统中低复杂度的大规模MIMO下行预编码方法，卫星侧配置大规模均匀平面天线阵列，卫星利用各用户的空间角度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与卫星进行无线通信。在卫星侧利用统计信道状态信息计算每个用户的下行预编码矢量。基于短截泰勒多项式展开理论，将下行预编码矢量中复杂的大维度矩阵求逆运算用有限项矩阵多项式的和来代替，从而降低预编码矢量的计算复杂度。并且在计算中采用Horner算法迭代计算矩阵多项式，降低矩阵多项式的计算复杂度。本发明方法的最终和速率性能在较低的展开阶数时就能够有效的逼近下行最大信漏噪比预编码的性能。
一种复杂度大规模 mimo 卫星预编方法

[发明专利]可重构智能表面辅助的多用户MIMO上行链路传输方法-CN201911188330.7有效
发明人：尤力;熊佳媛;黄雨菲;石雪远;郑奕飞;王闻今;高西奇 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-11-28 - 公布日： 2020-11-20 - 主分类号： H04B7/0452 文献下载
摘要：本发明提出了一种可重构智能表面辅助的多用户MIMO上行链路传输方法。该传输方法中用户端发送的信号经RIS反射到达基站，RIS能改变入射到其上的信号的相位。本发明针对RIS辅助的多用户MIMO传输系统的信道信息获取瓶颈问题，提出仅利用部分信道状态信息，包括RIS到基站信道的瞬时信道状态信息以及用户到RIS信道的统计信道状态信息，通过交替优化方法、确定性等同原理、块坐标下降法和MM等方法，联合设计用户的发送协方差矩阵和RIS相移矩阵以最大化系统全局能量效率或遍历频谱效率。当信道状态信息变化时，用户端动态实施能量或频谱效率最大化的发送功率分配，RIS动态调整相移矩阵。本发明实现复杂度低，能够有效提高多用户MIMO上行链路传输的性能。
可重构智能表面辅助多用户 mimo 上行传输方法

[发明专利]毫米波/太赫兹网络大规模MIMO无线传输方法-CN201911188554.8有效
发明人：高西奇;尤力;陈旭;黄雨菲;石雪远;何思然;王闻今 -专利权人：东南大学
申请日： 2019-11-28 - 公布日： 2020-11-20 - 主分类号： H04W72/04 文献下载
摘要：本发明提出了一种毫米波/太赫兹网络大规模MIMO无线传输方法。为缓解毫米波/太赫兹频段传播的中断效应，将若干个小区组合成一个无线传输网络，各小区基站都配置大规模天线阵列，并用酉变换矩阵对整个网络中的用户终端实现大规模波束覆盖。同时为了缓解多径和多普勒效应对传输性能的影响，在用户终端的每一个接收波束对接收信号进行时间和频率同步。本方法根据同步之后的等效信道的统计信息进行发送信号功率分配，基于CCCP和确定性等同方法迭代求解得到最优功率分配矩阵。本发明有效缓解了无线传输过程中的中断效应、多径和多普勒效应，同时显著降低了毫米波/太赫兹网络大规模MIMO传输系统发送信号设计的复杂度以及小区间信息交互开销。
毫米波赫兹网络大规模 mimo 无线传输方法

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