[發明專利]安全空間調制中基于最大化近似安全速率的預編碼方法

在審

• 申請號: 201810778653.0
• 申請日: 2018-07-16
• 公開（公告）號: CN108988922A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 束鋒;王正旺;李坤;夏桂陽;秦耀璐;萬思明;桂林卿;陸錦輝;李駿
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B17/309;H04B17/391
• 代理公司: 江蘇樓沈律師事務所 32254
• 代理人: 沈勇

1.安全空間調制中基于最大化近似安全速率的預編碼方法，其特征在于：設計低復雜度的線性預編碼器，提升空間調制系統的安全速率性能。與傳統的MIMO系統中的預編碼不同的是，對于空間調制系統，由于其單天線激活的特性，線性預編碼矩陣設計為對角矩陣；同時，由于其輸入信號為離散有限符號輸入，安全速率沒有閉合表達式，直接最大化安全速率使得其計算復雜度較高，本發明提的出一種基于近似安全速率的梯度下降的線性預編碼方法，顯著降低了計算復雜度，同時其安全速率性能接近基于最大化安全速率的線性預編碼方法，其具體過程包括：

S1.利用已知的信道狀態信息，設計人工噪聲投影矩陣，產生隨機的人工噪聲向量，利用投影矩陣將人工噪聲投影到期望信道的零空間上；

S2.利用空間調制的基本原理和已知的信道狀態信息，建模發射與接收信號理論模型，建立安全速率與預編碼矩陣的函數關系；

S3.利用杰森不等式，推導閉式的近似安全速率的表達式，利用該近似安全速率建立優化問題，同時根據預編碼前后不改變平均發射功率的準則，設定約束條件；

S4.對于上面建立的優化問題，由于該優化問題為非凸問題，通過求得其梯度，然后利用梯度下降法獲得該優化問題的局部最優解。

2.根據權利要求1所述的安全空間調制中基于最大化近似安全速率的預編碼方法，其特征在于：利用近似的安全速率與線性預編碼矩陣的函數關系，通過最大化近似安全速率，顯著降低了線性預編碼的計算復雜度。

3.根據權利要求1所述的安全空間調制中基于最大化近似安全速率的預編碼方法，其特征在于：利用梯度下降法，迭代求解最大化近似安全速率的優化問題，該算法確保收斂到該局部最優解，因此，該預編碼算法能提高系統的安全速率性能。