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公开(公告)号：CN116827394A
公开(公告)日：2023-09-29
申请号：CN202310956764.7
申请日：2023-07-31
Applicant: 郑州大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/06 , H04B7/08 , H04W12/02 , H04L41/14 , H04L41/142
Abstract: 本发明提供了一种智能反射面辅助的MIMO通信系统的安全传输方法，所述方法包括：建立智能反射面辅助的MIMO安全通信系统模型；通过联合优化智能反射面反射相位、基站处的波束成形，最大化系统的保密速率；由于多个耦合变量的存在，提出了一种高效的交替迭代方案，首先将目标函数分解为基站有源波束成形和IRS反射相移的两个优化子问题，对于在基站波束成形子问题，通过运用SDR方法将原问题松弛为标准的SDP问题；对于IRS反射相移的子问题，利用黎曼流形算法推导出智能反射面的最优相移。本发明将IRS部署在MIMO保密通信网络中，提出了一种高效交替迭代算法推导出系统最大保密速率的闭式解，且此算法的性能相较于传统算法得到较大提升。
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公开(公告)号：CN113708818A
公开(公告)日：2021-11-26
申请号：CN202110953454.0
申请日：2021-08-19
Applicant: 郑州大学
Abstract: 本发明提供了一种智能反射面辅助的FDMA通信系统的资源分配方法和装置，所属方法包括：建立智能反射面辅助无线供电物联网网络系统模型；提出了一种“功率分裂‑先收集再传输”的传输策略；通过联合优化智能反射面反射相位、物联网设备在无线能量传输和无线信息传输的传输时隙以及FDMA带宽分配，最大化智能反射面辅助无线供电物联网网络系统总吞吐量的问题；由于目标函数中含有多个耦合变量，因此问题是非凸的，对于目标函数里的多个耦合变量，利用拉格朗日对偶法和库恩塔克条件推导出物联网设备在无线能量传输和无线信息传输的传输时隙和FDMA带宽分布的最优闭式解。然后，采用AO算法交替设计无线能量传输和无线信息传输阶段的IRS相位，并利用EBCD和CCM算法迭代推导出IRS相位的最优闭式解。最后，联合求出系统最大吞吐量的最优解。其算法的性能相较于传统算法得到较大的提高。
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公开(公告)号：CN112073102A
公开(公告)日：2020-12-11
申请号：CN202010931804.9
申请日：2020-09-08
Applicant: 郑州大学
IPC: H04B7/0426 , H04B7/06 , H04B7/08 , H04W24/02
Abstract: 本发明涉及一种基于IRS的安全波束成形方法与装置，所述方法包括：建立基于IRS辅助的SWIPT物联网系统模型；联合优化基站发射波束成形矩阵和干扰机协方差矩阵以及IRS相移，构建最大化能量采集的优化问题；利用松弛变量、半定松弛法、辅助变量和序列参数凸逼近法将非凸的二次型问题转化为等价的凸问题，提出一种交替迭代优化算法获取原问题的可行解。本发明将IRS和干扰机联合起来，建立一个基于IRS辅助的SWIPT物联网系统的保密通信链路，联合优化基站发射波束成形矩阵和干扰机协方差矩阵以及IRS相移，提高通信安全性，同时增强系统能量采集能力。
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公开(公告)号：CN113381826B
公开(公告)日：2022-12-09
申请号：CN202110639832.8
申请日：2021-06-09
Applicant: 郑州大学
IPC: H04B17/382 , H04B17/391 , H04W52/24
Abstract: 本发明提供了一种智能反射面辅助的无线供电系统的方法与装置，所属方法包括：建立智能反射面辅助无线供电系统模型；提出了一种“功率分裂‑先收集再传输”的新型传输策略；通过联合优化智能反射面反射相位、物联网设备的发射功率以及物联网设备在无线能量传输和无线信息传输的传输时隙，最大化智能反射面辅助无线供电系统总吞吐量的问题；将目标函数分解为可在无线能量传输和无线信息传输阶段单独解决的两个子问题，首先，对于在无线能量传输阶段的子问题，通过运用拉格朗日乘子法和库恩塔克条件推导出最优传输时隙分配和功率分配；在无线信息传输阶段的子问题，利用Majorize‑Minimization算法推导出智能反射面的最优相位表达式，对目标函数采用交替迭代算法并推导系统最大总吞吐量的闭式最优解，其算法的性能相较于传统算法得到较大的提高。
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公开(公告)号：CN113708818B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202110953454.0
申请日：2021-08-19
Applicant: 郑州大学
Abstract: 本发明提供了一种智能反射面辅助的FDMA通信系统的资源分配方法和装置，所属方法包括：建立智能反射面辅助无线供电物联网网络系统模型；提出了一种“功率分裂‑先收集再传输”的传输策略；通过联合优化智能反射面反射相位、物联网设备在无线能量传输和无线信息传输的传输时隙以及FDMA带宽分配，最大化智能反射面辅助无线供电物联网网络系统总吞吐量的问题；由于目标函数中含有多个耦合变量，因此问题是非凸的，对于目标函数里的多个耦合变量，利用拉格朗日对偶法和库恩塔克条件推导出物联网设备在无线能量传输和无线信息传输的传输时隙和FDMA带宽分布的最优闭式解。然后，采用AO算法交替设计无线能量传输和无线信息传输阶段的IRS相位，并利用EBCD和CCM算法迭代推导出IRS相位的最优闭式解。最后，联合求出系统最大吞吐量的最优解。其算法的性能相较于传统算法得到较大的提高。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112073102B
公开(公告)日：2022-04-08
申请号：CN202010931804.9
申请日：2020-09-08
Applicant: 郑州大学
IPC: H04B7/0426 , H04B7/06 , H04B7/08 , H04W24/02
Abstract: 本发明涉及一种智能反射面辅助的安全通信方法和装置，所述方法包括：建立基于智能反射面辅助的SWIPT物联网系统模型；联合优化基站发射波束成形矩阵和干扰机协方差矩阵以及智能反射面相移，构建最大化能量采集的优化问题；利用松弛变量、半定松弛法、辅助变量和序列参数凸逼近法将非凸的二次型问题转化为等价的凸问题，提出一种交替迭代优化算法获取原问题的可行解。本发明将智能反射面和干扰机联合起来，建立一个基于智能反射面辅助的SWIPT物联网系统的保密通信链路，联合优化基站发射波束成形矩阵和干扰机协方差矩阵以及智能反射面相移，提高通信安全性，同时增强系统能量采集能力。
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公开(公告)号：CN112911711A
公开(公告)日：2021-06-04
申请号：CN202110046439.8
申请日：2021-01-14
Applicant: 郑州大学
Abstract: 本发明公开了一种多载波NOMA系统资源分配方法。在保证所有系统接入用户服务质量约束下的最小数据速率和基站总发射功率限制的条件下，构建了以最大化系统和速率为目标的数学优化问题，并将原始的非凸问题拆分为两个主要的凸子问题分别进行求解。一方面，针对用户与子载波的调度，提出了两步式双边匹配算法，在保证系统性能的情况下，能够快速有效地完成系统中用户和子载波的调度与匹配。另一方面，关于系统中的功率分配问题，在保证接收端可以成功执行连续串行干扰消除(SIC)技术的前提下，推导出了子载波复用用户间的功率分配的闭式解，并在此基础上完成了剩余增量功率在子载波间的注水分配。本发明所提方法显著提高了系统的吞吐量性能。
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公开(公告)号：CN117538906A
公开(公告)日：2024-02-09
申请号：CN202311026142.0
申请日：2023-08-15
Applicant: 郑州大学
IPC: G01S19/23 , G01S19/37 , G06N3/0499 , G06N3/08
Abstract: 本发明提出了一种面向水下航位推算导航的单步定位误差修正方法，其步骤为：首先，利用GNSS量测的位置辅助计算航位推算导航单步定位误差；其次，将航位推算导航的单步输入和单步定位误差组成一个样本，并对所述样本进行筛选，得到有效样本组成训练样本集；然后，设计RBF神经网络作为航位推算导航单步定位误差预测器，利用训练样本集对RBF神经网络进行训练，使其逼近航位推算导航单步输入和单步定位误差之间的非线性误差函数；最后，在航位推算导航中，经过训练的RBF神经网络用作单步定位误差预测器；单步定位误差预测器与航位推算导航并行工作，预测单步定位误差对航位推算位置进行修正。本发明能够显著提高水下航位推算导航的定位精度。
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公开(公告)号：CN113670303B
公开(公告)日：2023-10-13
申请号：CN202111055237.6
申请日：2021-09-09
Applicant: 郑州大学
Abstract: 本发明提供一种基于RBF神经网络的SINS/DVL组合导航流速补偿方法，适用于DVL底跟踪失锁条件下SINS/DVL组合导航的流速补偿。该方法拓展应用DVL在ADCP模式下输出的对地和对流速度，建立流速量测单元与SINS/DVL组合导航系统并行工作。在此基础上，设计RBF神经网络嵌入SINS/DVL组合导航系统进行流速补偿：当DVL正常工作时，可同时输出对地和对流速度，对地速度一方面用于组合导航，另一方面结合对流速度训练RBF神经网络，利用RBF神经网络逼近对地和对流速度的关系函数；当DVL底跟踪失锁时，利用RBF神经网络作为速度预测器，以DVL输出的对流速度为输入，预测对地速度辅助SINS进行组合导航，实现流速补偿。
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公开(公告)号：CN112073100B
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202010928154.2
申请日：2020-09-07
Applicant: 郑州大学
IPC: H04B7/0413 , H04B7/0456
Abstract: 本发明涉及一种毫米波无线携能安全通信方法与装置，以最大化系统的保密率，包括：S1：在全连接与子连接结构中采用B比特量化移相器实现模拟预编码；S2：构建数字预编码矢量、功率分裂率和人工噪声协方差矩阵联合优化问题；S3：提出一种基于半定松弛的交替优化算法求出次优解；S4：提出一种基于迫零预编码的交替优化算法降低复杂度。本发明将毫米波与SWIPT联合起来，提出一种基于毫米波SWIPT的保密率最大化方法与装置。毫米波可以用较小的物理尺寸来填充更多的天线；在多用户系统中，SWIPT干扰功率转化为接收端的能量，可以提高能量效率；采用模拟/数字混合预编码，所需的RF链数远远小于天线数。
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