買專利賣專利找龍圖騰，真高效！ 查專利查商標用IPTOP,全免費！專利年費監控用IP管家,真方便！

龍圖騰網獲悉海南大學申請的專利一種IRS輔助方向調制的GAO低復雜度接收波束成型方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115242277B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210670916.2，技術領域涉及：H04B7/06；該發明授權一種IRS輔助方向調制的GAO低復雜度接收波束成型方法是由董榕恩;束鋒;黃夢醒;馮思玲;毋媛媛;滕殷;吳博凡;張旗;王雪輝;林葉青設計研發完成，并于2022-06-15向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種IRS輔助方向調制的GAO低復雜度接收波束成型方法在說明書摘要公布了：本發明提供一種IRS輔助方向調制的GAO低復雜度接收波束成型方法，假設發射機配備NA根發射天線，IRS配備M個無源發射元件，合法用戶和竊聽者分別配備NB和NE根接收天線；構建存在合法用戶和竊聽者的安全接收信號模型；建立最大化接收功率和優化問題，并對其進行簡化；基于最大化接收功率和準則，采用GAO法交替優化IRS相移矩陣和接收波束成型；計算采用GAO法的計算復雜度；將IRS引入到方向調制系統中，通過動態調整IRS的相移來增強合法用戶的接收功率，并防止竊聽者竊聽，可以提高方向調制系統的傳輸安全性及降低接收機的計算復雜度，與無IRS輔助方向調制和無相移矩陣優化的方向調制方案相比，本發明所提出的GAO方法可顯著高方向調制系統的安全性能。

本發明授權一種IRS輔助方向調制的GAO低復雜度接收波束成型方法在權利要求書中公布了：1.一種IRS輔助方向調制的GAO低復雜度接收波束成型方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟S1、假設發射機配備NA根發射天線，IRS配備M個無源發射元件，合法用戶和竊聽者分別配備NB和NE根接收天線； 步驟S2、構建合法用戶和竊聽者的接收信號模型； 步驟S3、建立最大化接收功率和優化問題，并對其進行簡化； 步驟S4、基于最大化接收功率和準則，采用GAO法交替優化IRS相移矩陣和接收波束成型； 步驟S5、采用GAO法計算復雜度； 所述步驟S2還包括獲取基帶發送信號，所述基帶發送信號為： 其中x1和x2為隱私信息，分別滿足Ps為總發射功率，β1，β2和β3分別表示隱私信息和人工噪聲的功率分配因子，且滿足β1+β2+β3＝1，和表示將兩路隱私信息發送到合法用戶處的波束成型向量，分別滿足PAN表示控制人工噪聲方向的投影矩陣，z是服從高斯分布的人工噪聲向量，即其中INA為NA維單位矩陣； 所述步驟S2的合法用戶的接收信號模型為： 其中表示接收波束成型向量，表示IRS→合法用戶信道，為IRS相移矩陣，表示第m個反射元件的相移，和 分別表示發射機→IRS信道和發射機→合法用戶信道，θr和θt分別代表信道的出射角和入射角，為合法用戶處的復合加性白高斯噪聲，其中為NB維單位矩陣，為合法用戶的噪聲方差，gAB表示發射機→合法用戶信道的路徑損失系數，gAIB＝gAIgIB為發射機→IRS→合法用戶信道的路徑損失系數； 所述步驟S2的竊聽者的接收信號模型為： 其中和分別表示IRS→竊聽者信道和發射機→竊聽者信道，為竊聽者處的復合加性白高斯噪聲，其中為NE維單位矩陣，為竊聽者的噪聲方差，gAIE＝gAIgIE和gAE分別表示發射機→IRS→竊聽者信道和發射機→竊聽者信道的路徑損失系數； 假定人工噪聲只發送給竊聽者，則PAN滿足 定義一個虛擬的隱私信息信道為則PAN表示為 假設所有信道均為視距信道，則rankHAI＝1，rankHAB＝1，且rankHCM≤2，投影矩陣至少有N-2個自由度，合法用戶以及竊聽者的接收信號模型轉換為： 所述步驟S3的具體步驟為：由信道矩陣HCM進行奇異值分解得到波束成型向量v1和v2，即其中為接收波束成型向量，為HCM的奇異值，令其中和分別為Σ中最大特征值所對應的特征向量，則最大化接收功率和的優化問題寫為： 其中 所述步驟S4包括固定IRS相移矩陣Θ，優化接收波束成型向量ub1和ub2，具體步驟為：定義一個虛擬的接收信道為將信道矩陣HBR進行奇異值分解，得到令接收波束成型向量其中由Σ中前兩個最大特征值所對應的特征向量得到，將Θ固定為常數矩陣，則最大化接收功率和關于接收波束成型ub1的優化問題簡化為： 根據Rayleigh-Rize定理，最優的ub1根據矩陣最大特征值所對應的特征向量得到，同理，最優的ub2由矩陣最大特征值所對應的特征向量得到； 所述步驟S4還包括固定接收波束成型向量ub1和ub2，優化IRS相移矩陣Θ，具體步驟為：將接收波束成型向量ub1和ub2固定為常數向量，定義IRS相移矩陣Θ對角線上所有元素的IRS相移向量為： 令表示θ的第i個元素，IRS相移向量θ滿足： |θi|＝1,argθi∈[0,2π,i＝1,…,M 定義 hA1＝HAIv1,hA2＝HAIv2, 其中a成立是根據diag{a}b＝diag{b}a， 則關于θ的最大化接收功率和優化問題簡化為： s.t.|θi|＝1,argθi∈[0,2π,i＝1,…,M 關于目標函數可重寫為θ的最大化接收功率和優化問題簡化后的表達式中的目標函數重寫為： 為得到最優的IRS相移向量，對fθ關于θ求偏導并令其等于0，即 可以得到：

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人海南大學，其通訊地址為：570228 海南省海口市美蘭區人民大道58號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。