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龙图腾网恭喜东南大学申请的专利一种卫星通信的大规模MIMO预编码分组方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115378481B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-25发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211022892.6，技术领域涉及：H04B7/0456；该发明授权一种卫星通信的大规模MIMO预编码分组方法是由王闻今;刘天畅;何欣临;孔庆付;伍诗语设计研发完成，并于2022-08-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种卫星通信的大规模MIMO预编码分组方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种卫星通信的大规模MIMO预编码分组方法。包含以下步骤：步骤S1：获取大规模用户的位置信息，计算信道向量。步骤S2：发送端利用用户的信道向量，利用波束增益最小化和用户正交位置最近化的原理进行用户选择，每次迭代选择一个用户索引，满足信道向量范数与波束增益和正交位置距离的加权和最小，获得分配好的用户集合构成射频链路可以发送传输信号。步骤S3：使用时分复用多波束通信的方法进行通信。与现有技术相比，本发明解决了单个卫星对大规模用户通信的通信有效性问题，提升了通信速率和稳定性。

本发明授权一种卫星通信的大规模MIMO预编码分组方法在权利要求书中公布了：1.一种卫星通信的大规模MIMO预编码分组方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：建立相控阵模型，相控阵有Mv×Mu个天线阵元，呈现阵元间距离为半个发送波长的矩阵排布；一共有K个用户需要通信，在一个区域内，根据已有用户的位置确认其与卫星的俯仰角与方位角，测量用户的信道向量；S2：发送端使用用户的信道向量，利用波束增益最小化和用户正交位置最近化的原理进行用户选择，每次迭代选择一个用户索引，满足信道向量范数与波束增益和正交位置距离的加权和最小，获得分配好的用户集合构成射频链路用来发送传输信号；S3：使用时分复用多波束通信的方法进行通信；所述S2中利用的波束增益方法使用了单个用户在相控阵下的波束在另一个用户下的信噪比来衡量用户之间的相关性，用户正交位置最近化的方法使用离散傅里叶变换矩阵计算用户的正交位置，使用用户离最近正交位置的距离衡量用户之间的相关性；用户正交位置最近化使得单独指向每个用户的波束不覆盖到同组的其他用户上，减小预编码后用户之间的干扰；所述S2具体包括以下步骤：S2.1：对每个编号为k的用户，其俯仰角θk，方位角为φk，利用下列公式转移到余弦空间的坐标点uk，vk，其中uk，vk表示该空间下的横纵坐标，采用下式计算；uk＝sinθkcosφkvk＝sinθksinφkS2.2：使用波束增益方法衡量用户信道矩阵的正交性，并据此计算用户的距离；波束增益最小化反映矩阵向量整体之间正交性的特点使用贪心方法计算用户的组别；计算用户组的信噪比和速率，使得速率最大化；波束增益采用指向每一用户单独的波束对其他用户所在位置的增益，用户a，b之间的波束增益使用下式计算，式中的Mv，Mu表示相控阵天线每行和每列的天线阵元数； 其中xu，xv为用户a，b之间的相对位置，使用下式计算；xu＝ua-ubxv＝va-vb其中ua，va是用户a在余弦空间使用S2.1方法计算的坐标，ub，vb是用户b在余弦空间的坐标；j是虚数单位；S2.3：使用波束增益方法计算出来的增益为O的地方作为该用户的正交位置点，计算另一个用户和这个用户的正交位置最小的距离作为距离的衡量因素；用户在余弦空间的位置是uk，vk，相控阵阵元是Mv×Mu时，用户在余弦空间的正交位置表示为p是从-Mu取到Mu之间的所有整数，q是从-Mv取到Mv之间的所有整数；用户a，b对应的最小距离sa，b使用下式计算； 其中yu和yv表示用户距离最近的正交位置的横纵间隔方向； S2.4：使用贪心方法每次选择信道范数最大的用户，枚举选取剩余的用户，使得每组用户在余弦空间中的波束增益与最小的正交距离的加权的和最小；设还未分组的用户集合为U，每次新分一个组使用贪心方法每次选择信道范数最大的用户a，也就是使得||ha||最大；ha是用户信道向量，是1×MvMu向量，满足 各Hk是1×Mu的向量，满足 其中 设该组已经含有的用户集合为V，枚举选取剩余的用户b，对每一个V中的用户a，使用S2.2计算的波束增益Aa，b和使用S2.3计算的最小距离sa，b，计算用户a，b之间的加权和Sa，b； 其中μ，γ为设定的参数；对每一个V中的用户a计算加权和的值，其中最小的值是枚举所有剩余的用户b，计算所有的加权和最小值，得到最大的加权最小值这个值所对应的用户b就是下一个加入组内的用户；即新的用户b满足 πb是b对应的最小参数；S2.5：若不存在用户满足最小值πb大于设定的阈值ψ，则分组结束，在下一组继续分组；否则，将用户划入该用户组。

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