恭喜西安交通大学徐东阳获国家专利权
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龙图腾网恭喜西安交通大学申请的专利一种RIS辅助MIMO系统的波束训练优化方法、系统及设备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:CN116032330B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-13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:202211669275.5,技术领域涉及:H04B7/0408;该发明授权一种RIS辅助MIMO系统的波束训练优化方法、系统及设备是由徐东阳;尚思晖;任品毅设计研发完成,并于2022-12-24向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种RIS辅助MIMO系统的波束训练优化方法、系统及设备在说明书摘要公布了:一种RIS辅助MIMO系统的波束训练优化方法、系统及设备,包括以下步骤:构建可重构智能表面RIS辅助MIMO系统;以最大化系统接收信噪比为优化目标,以联合波束角度信息,发射波束角度信息为优化变量,设计含三个优化变量的优化模型;基于波束角度信息设计DFT码本,通过仿真与完美波束对准对比,进行验证。本发明针对RIS关联信道信息难以获取问题,采用波束训练的RIS辅助通信系统,但目前仍缺乏综合完备可靠、符合实际应用的研究方案,该方法可以解决新兴及未来无线网络关注的能耗问题,得到优化后的变量对应的系统性能接近于完美波束对准情况。
本发明授权一种RIS辅助MIMO系统的波束训练优化方法、系统及设备在权利要求书中公布了:1.一种RIS辅助MIMO系统的波束训练优化方法,其特征在于,包括以下步骤:构建可重构智能表面RIS辅助MIMO系统,系统内有基站和用户,满足系统内基站到用户的直接信道存在通信障碍;以最大化系统接收信噪比为优化目标,以联合波束角度信息,发射波束角度信息为优化变量,优化变量码本、RIS相移、发射端的发射功率以及系统能效为约束条件,设计含三个优化变量的优化模型;基于波束角度信息设计DFT码本,求解优化模型,得到优化后三个角度信息参量,分析功率、能效约束对系统性能的影响;根据得到的优化后三个角度信息参量,结合系统可实现速率,通过仿真与完美波束对准对比,进行验证;优化模型具体表示为: s.t.Ω′u∈[-1,1],Ω′R∈[-1,1],Φ′R∈[-1,1].|[ψ]n,n|=1. 其中,Pmax表示发射端最大发射功率;ηm表示系统的能效约束;SNR为系统信噪比;系统信噪比: 其中,p是用户发射功率;表示RIS的相移矩阵,β=1表示RIS无损反射;hB,R和hR,u表示RIS-BS与UE-RIS链路的信道信息;ωB和ωu表示基站端与用户端的天线波束矢量,与优化变量有关;NUE,NBS和NRIS分别表示用户和基站端的天线个数以及RIS的反射单元个数;gr,B,gu,r表示RIS-BS与UE-RIS链路的瑞利衰落信道增益;aRISψR,ΦR,auψu分别表示RIS的相对转向矢量以及用户的转向矢量信息;aRISψ′R,Φ′R,auψ′u表示RIS的联合波束矢量以及用户的发射波束矢量;求解含三个优化变量的优化模型:针对三个优化变量及其范围约束Ωu∈[-1,1],ΩR∈[-1,1],ΦR∈[-1,1],设计均匀分布码本矢量,通过穷举搜索方案求解所有每一种情况对应的系统接收信噪比,进一步计算系统可实现速率;只考虑变量范围约束以及RIS相移约束时,求解RIS-UE距离与系统可实现速率在不同反射单元数量下的变化;添加发射功率约束以及能耗约束,求解RIS-UE距离与系统可实现速率在不同约束参数下的变化。
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