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申请/专利权人：兰州交通大学
申请日：2024-03-11
公开（公告）日：2024-05-17
公开（公告）号：CN118054826A
主分类号：H04B7/06
分类号：H04B7/06;H04B7/08;H04B7/0413;H04B17/391;H04B7/145
优先权：
专利状态码：在审-实质审查的生效
法律状态：2024.06.04#实质审查的生效;2024.05.17#公开
摘要：本发明公开了一种面向高铁短包隐蔽通信的波束赋形设计方法及系统，属于高铁通信技术领域，包括以下步骤：在高铁隐蔽通信模型上加入智能超表面，构建基于智能超表面的高铁毫米波MIMO隐蔽通信模型；考虑高速场景的多普勒频移和车载移动中继处的干扰噪声推导隐蔽约束条件；将得到的隐蔽吞吐量与隐蔽约束、智能超表面相移约束以及基站最大功率约束条件联立，形成需要优化的最终问题。本发明通过利用交替优化算法、半定松弛技术和内点法对基站发射波束矩阵和智能超表面的相位做了联合优化，保证在一定隐蔽性要求和存在噪声不确定性的情况下仍能够实现可靠的鲁棒隐蔽通信，且低成本、易部署。在窃听者采样数据包长度无限时，本发明同样适用。
主权项：1.一种面向高铁短包隐蔽通信的波束赋形设计方法，其特征在于，包括以下步骤：在高铁隐蔽通信模型上加入智能超表面，构建基于智能超表面的高铁隐蔽通信模型；基于所述基于智能超表面的高铁隐蔽通信模型，考虑车载移动中继处存在的人工噪声和列车高速移动引起的多普勒频移，得到系统中各级联信道的表达式；基于所述系统中各级联信道的表达式，构建二元检测的接收信号模型，基于所述二元检测的接收信号模型，得到窃听者处总检测错误概率的下界以及隐蔽约束条件；基于所述窃听者处总检测错误概率的下界以及隐蔽约束条件，考虑预先设定数据包长度和车载移动中继处的译码错误概率，以最大化系统隐蔽吞吐量为目标，构建基站波束赋形矩阵和智能超表面相移的联合优化问题；基于所述基站波束赋形矩阵和智能超表面相移的联合优化问题，提出基于交替优化的隐蔽波束赋形算法处理所提优化问题中变量之间的耦合性；基于所述耦合性，采用半定松弛技术并引入辅助变量处理所提优化问题的非凸性；基于所述非凸性，通过内点法得到优化问题的最优解，确保在一定隐蔽性要求和存在噪声不确定性的情况下实现可靠的鲁棒隐蔽通信。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 兰州交通大学 一种面向高铁短包隐蔽通信的波束赋形设计方法及系统
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