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本發(fā)明主要包括：(1)通過(guò)對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行ZF或者M(jìn)MSE檢測(cè)，再對(duì)各天線上的多用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行MPA檢測(cè)，得到初始解；(2)對(duì)MIMO?SCMA系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行線性等效變換，轉(zhuǎn)換為MIMO系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型；(3)若初始解的ML代價(jià)值小于門(mén)限值，即直接輸出初始解；(4)若初始解不滿足門(mén)限值，則對(duì)初始解進(jìn)行鄰域搜索，將前m個(gè)最優(yōu)鄰域解作為m個(gè)初始解。對(duì)當(dāng)前m個(gè)解同時(shí)進(jìn)行鄰域搜索，對(duì)每個(gè)當(dāng)前解各保留n個(gè)最優(yōu)鄰域解，然后在m×n個(gè)鄰域解中保留前m個(gè)不同的最優(yōu)解作為下次迭代的當(dāng)前解，循環(huán)迭代搜索至滿足終止條件。

本發(fā)明公開(kāi)了一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)多用戶上行魯棒檢測(cè)方法，包括：第一步，在上行信道訓(xùn)練中，用戶發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)，基站依據(jù)接收的導(dǎo)頻信號(hào)獲取信道估計(jì)值和相應(yīng)的信道估計(jì)誤差第二步，建立信道矩陣G的統(tǒng)計(jì)模型；第三步，考慮用戶等概率發(fā)送QAM符號(hào)x，獲取x的初始估計(jì)均值和初始估計(jì)方差第四步，利用信道矩陣的統(tǒng)計(jì)模型及采用魯棒的檢測(cè)算法獲取發(fā)送信號(hào)的均值和方差第五步，判斷是否滿足迭代終止條件：如果是，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行第六步；否則，則更新并跳轉(zhuǎn)至第四步；第六步，對(duì)進(jìn)行硬判決，得到用戶發(fā)送信號(hào)檢測(cè)值本發(fā)明能以較低實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)，且在不增加計(jì)算復(fù)雜度的同時(shí)，顯著提高大規(guī)模MIMO系統(tǒng)上行鏈路中的信號(hào)檢測(cè)的魯棒性。

本發(fā)明公開(kāi)了一種基于大規(guī)模多用戶多輸入多輸出(MU-MIMO) 系統(tǒng)的到達(dá)角估計(jì)方法，屬于大規(guī)模 MU-MIMO 系統(tǒng)信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng) 域。本發(fā)明包括以下步驟：(1)設(shè)計(jì)正交導(dǎo)頻，避免用戶間的干擾；(2) 在不同時(shí)刻采樣，并根據(jù)樣本值得到均值信號(hào)，降低噪聲對(duì)接收信號(hào) 的影響；(3)利用正交導(dǎo)頻的正交性，在接收端分離出各用戶對(duì)應(yīng)的接 收信號(hào)；(4)計(jì)算各用戶在接收端相鄰的接收天線上信號(hào)的相位差；(5) 利用各用戶接收信號(hào)之間的相位差包含的信息，實(shí)現(xiàn)到達(dá)角的估計(jì)。 采用本發(fā)明計(jì)算到達(dá)角，方法簡(jiǎn)單，具有計(jì)算復(fù)雜度低、估計(jì)精度高 的優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于具有相關(guān)關(guān)系的各種系統(tǒng)參數(shù)的估計(jì)中。

方向圖可重構(gòu)天線可以根據(jù)環(huán)境的變化，調(diào)整天線的輻射波束，實(shí)現(xiàn)最佳的輻射效率，從而使一副天線用作多付，降低制造成本。大多數(shù)的方向圖可重構(gòu)天線是單極化天線，我們除了研究單極化天線之外，還研究設(shè)計(jì)了性能優(yōu)良的雙極化方向圖可重構(gòu)天線以及極化可變的方向圖可重構(gòu)天線。這些天線可以應(yīng)用于基站和移動(dòng)端。 將方向圖可重構(gòu)天線組成陣列，可以提高增益，就能夠應(yīng)用于無(wú)線通信的基站或者雷達(dá)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的大范圍波束掃描。 若將天線陣列應(yīng)用于基站，可提高基站天線的性能，且實(shí)現(xiàn)基站波束的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掃描，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)波束賦形，從而能根據(jù)環(huán)境變化，增強(qiáng)所需方向的信號(hào)強(qiáng)度，降低干擾方向的信號(hào)強(qiáng)度。降低環(huán)境中的電磁干擾，提高信號(hào)的有效性，有利于提高通信質(zhì)量，還能夠節(jié)省能源。 目前我們已經(jīng)與某公司進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)，研制了高性能的方向圖可重構(gòu)天線，能夠滿足應(yīng)用需要。因此，部分研究成果已交付給用戶。此外，部分研究成果已申請(qǐng)專利，還有部分成果已經(jīng)獲得專利授權(quán)。 超寬帶MIMO天線，主要是應(yīng)用于無(wú)線通信，用于提高信道容量。移動(dòng)端的空間有限，安裝多個(gè)天線時(shí)，天線之間有較強(qiáng)的互耦，這會(huì)大大降低天線的性能。采用具有較高隔離度的超寬帶MIMO天線，可以實(shí)現(xiàn)不同天線之間的低相關(guān)性，從而提高通信容量。目前我們已經(jīng)設(shè)計(jì)了多種具有較好隔離特性，且頻帶很寬的超寬帶MIMO天線。部分結(jié)構(gòu)已申請(qǐng)專利。

方向圖可重構(gòu)天線可以根據(jù)環(huán)境的變化，調(diào)整天線的輻射波束，實(shí)現(xiàn)最佳的輻射效率，從而使一副天線用作多付，降低制造成本。大多數(shù)的方向圖可重構(gòu)天線是單極化天線，我們除了研究單極化天線之外，還研究設(shè)計(jì)了性能優(yōu)良的雙極化方向圖可重構(gòu)天線以及極化可變的方向圖可重構(gòu)天線。這些天線可以應(yīng)用于基站和移動(dòng)端。將方向圖可重構(gòu)天線組成陣列，可以提高增益，就能夠應(yīng)用于無(wú)線通信的基站或者雷達(dá)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的大范圍波束掃描。若將天線陣列應(yīng)用于基站，可提高基站天線的性能，且實(shí)現(xiàn)基站波束的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)掃描，可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)波束賦形，從而能根據(jù)環(huán)境變化，增強(qiáng)所需方向的信號(hào)強(qiáng)度，降低干擾方向的信號(hào)強(qiáng)度。降低環(huán)境中的電磁干擾，提高信號(hào)的有效性，有利于提高通信質(zhì)量，還能夠節(jié)省能源。

本發(fā)明公開(kāi)了一種多用戶大規(guī)模 MIMO 混合預(yù)編碼能效優(yōu)化方法，首先松弛約束條件，迭代求得基站能效的理論上限。然后以逼近理論上限為目標(biāo)設(shè)計(jì)基帶預(yù)編碼矩陣和射頻預(yù)編碼矩陣。具體做法是，在基帶，將基帶預(yù)編碼的求解轉(zhuǎn)化為可以用內(nèi)點(diǎn)法求解的標(biāo)準(zhǔn)的半正定松弛問(wèn)題，在射頻，將射頻預(yù)編碼的求解轉(zhuǎn)化為可以用相位旋轉(zhuǎn)求解的向量逼近問(wèn)題。使用交替最小化的方法，迭代逼近理論上限。

本發(fā)明公開(kāi)了一種多用戶 MIMO 廣播信道在混合 CSI 下的自 由度優(yōu)化方法，包括：(1)根據(jù)靜態(tài)接收器組的信道參數(shù) Hs 設(shè)計(jì)預(yù)編 碼矩陣 W，<img file=""DDA0000731125240000011.GIF"" wi=""380"" he=""87""/>(2)通過(guò)靜態(tài)接收器的目標(biāo)信號(hào) d和預(yù)編碼矩陣W 獲得靜態(tài) 接收器組的編碼信號(hào) Xs，<img file=""DDA0000731125240000013.GIF"" wi=""534"" he=""88""/> 其 中 xi ＝ Wdi ∈ CK × 1 ， <img file=""DDA0000731125240000014.GIF"" wi=""501"" he=""85""/>(3) 對(duì) 動(dòng)態(tài)用戶的目標(biāo)信號(hào) Xd 和靜態(tài)接收器組的編碼信號(hào) Xs 進(jìn)行格拉斯曼 -歐氏疊乘，得到疊乘信號(hào)<img file=""DDA0000731125240000012.GIF"" wi=""364"" he=""142""/>基站發(fā)送此疊乘信號(hào)；(4)各用戶對(duì)接收信號(hào)進(jìn) 行解碼。本發(fā)明方法對(duì)于動(dòng)態(tài)用戶來(lái)說(shuō)，疊乘并不改變它與基站間的通信，就好像沒(méi)有靜態(tài)用戶存在一樣，其自由度是沒(méi)有變化的；對(duì)于 靜態(tài)用戶來(lái)說(shuō)，基站發(fā)送疊乘信號(hào)時(shí)，可以讓它獲得額外的自由度增 益。

本發(fā)明公開(kāi)了一種大規(guī)模 MIMO-FDD 系統(tǒng)中基于信漏噪比 (SLNR)的兩階段預(yù)編碼方法。對(duì)每組用戶的第一階段預(yù)編碼設(shè)計(jì)的運(yùn) 算復(fù)雜度低，且本發(fā)明的 SLNR 兩階段預(yù)編碼方法的總速率性能優(yōu)于 Junyoung-Nam 等人提出的 JSDM 預(yù)編碼方法。此外，本發(fā)明的方法基 于每組用戶的 SLNR 進(jìn)行預(yù)編碼設(shè)計(jì)，不會(huì)造成信道狀態(tài)信息損失， 即使相鄰兩組用戶的發(fā)送信號(hào)與基站的到達(dá)角有重疊時(shí)，也不會(huì)影響 SLNR 兩階段預(yù)編碼的性能。 

大規(guī)模MIMO是一類(lèi)搭載大量天線陣列，支持對(duì)天線單元幅值與相位的精準(zhǔn)控制，可以將無(wú)線信號(hào)能量匯集到特定方向上的5G/B5G關(guān)鍵通信技術(shù)。在大規(guī)模MIMO場(chǎng)景中，通信節(jié)點(diǎn)本來(lái)不容易受到非法竊聽(tīng)者的攻擊。然而，一種新型的視距攻擊能夠利用視距通信系統(tǒng)中的信道相關(guān)性，在用戶的通信鏈路上對(duì)信息進(jìn)行竊取。王銳課題組設(shè)計(jì)了一種基于用戶協(xié)作的通信安全方案，通過(guò)對(duì)竊聽(tīng)區(qū)域的預(yù)測(cè)，優(yōu)先選擇安全系數(shù)高的用戶作為信息中轉(zhuǎn)點(diǎn)，禁止竊聽(tīng)區(qū)域附近的用戶進(jìn)行傳輸，從而有效地對(duì)抗視距攻擊。 相比現(xiàn)有的大規(guī)模MIMO場(chǎng)

近日，中國(guó)移動(dòng)天津分公司攜手華為，在天津市新天鋼鋼鐵集團(tuán)公司冷軋車(chē)間完成全球首個(gè)面向鋼鐵行業(yè)的5G8T分布式MassiveMIMO解決方案商用部署。