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申请/专利权人：东南大学

摘要：本发明公开了一种动态超表面天线辅助的QoS保障无线携能通信方法与系统，在基站端采用动态超表面天线，发送通信信号以及能量信号给多个用户端，使得基站能够同时向需求不同的用户进行通信与能量传输。本发明基于动态超表面天线架构的无线携能通信，能够在保证满足每个信息用户通信QoS的前提下，有效提升系统的能量接收性能。本发明提出了一种联合设计信息用户接收端接收矢量、信息及能量用户数字预编码向量和动态超表面天线的权重矩阵的算法框架，组合运用半正定松弛、块坐标下降、罚函数等方法，能够在保证满足信息用户通信QoS下最大化能量用户的接收能量。本发明以较低的算法复杂度和良好的收敛性实现了动态超表面天线辅助的QoS保障无线携能通信。

主权项：1.动态超表面天线辅助的QoS保障无线携能通信方法，其特征在于，该方法基于大规模MIMO下行单基站系统，基站侧采用动态超表面天线阵列，同时向多个接收端配备多天线的信息用户通信和向能量用户传输能量，通过联合设计信息用户接收端接收矢量信息及能量用户数字预编码向量和动态超表面天线的权重矩阵Q，来同时满足信息用户接收通信QoS和能量用户接收能量最大化；其中信息用户接收通信QoS表示为用户信干噪比能量用户接收能量为KE表示能量用户数量，KI表示信息用户数量，表示基站到第i个能量用户的信道，表示基站到第ki个信息用户的信道，表示基站发送给第ke个能量用户的数字预编码向量，wj表示基站发送给第ki、j个信息用户的数字预编码向量，ζ表示能量用户接收机的能量转换效率，σ2表示噪声方差，·H表示取共轭转置，||·||表示为取二范数；所述联合设计步骤包括：建立动态超表面天线辅助的能量用户接收能量最大化问题，辅以信息用户的通信QoS约束，基于块坐标下降方法对接收能量最大化问题中的信息用户接收端接收矢量、数字预编码向量及动态超表面天线的权重矩阵进行解耦；给定动态超表面天线的权重矩阵、信息以及能量用户的数字预编码向量，基于QoS约束最大化思想求解信息用户接收端接收矢量；给定信息用户接收端接收矢量、动态超表面天线的权重矩阵以及信息用户的数字预编码向量，基于半正定松弛方法求解能量用户数字预编码向量；给定信息用户接收端接收矢量、动态超表面天线的权重矩阵以及能量用户的数字预编码向量，基于半正定松弛方法求解信息用户数字预编码向量；给定信息用户接收端接收矢量、信息和能量用户数字预编码向量，基于矩阵向量化求解动态超表面天线的权重矩阵。

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百度查询： 东南大学 动态超表面天线辅助的QoS保障无线携能通信方法与系统