1.一种基于NOMA的D2D通信系统预编码向量优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在蜂窝网络系统下，一个无线设备在具有低延迟的非正交多址协议下向内部用户1和用户2发送消息，所述用户1和用户2按给定的解码顺序对消息进行解码，给出用户1和用户2对消息s1和s2的信干噪比；

具体的，基于用户消息传送公平性和约定解码顺序，分别给出用户1发送s1和s2的信干噪比SINRi,1及用户2发送s1和s2的信干噪比SINRi,2：其中，h1, 分别表示用户1和用户2的复高斯信道向量，它们是独立同分布的衰落信道；σ表示高斯噪声的均方差；w1, 分别是s1和s2的预编码向量；

步骤2：根据解码顺序，分别给出用户1和用户2的可实现传输速率；

具体的，s2的可实现速率为：R2＝min[log2(1+SINR1,2),log2(1+SINR2,2)]s1的可实现速率为：

+

R1＝[log2(1+SINR1,1)‑log2(1+SINR2,1)]；

步骤3：发射功率全部用于转发消息s1和消息s2，额外功率用于接收和放大无线设备中信息，确定发射功率需要满足的条件；

具体的，接收和放大所需的功率之和不能超过预设最大发射功率，即发射功率需要满足：

H 2 2

E[xx]＝||w1||+||w2||≤PH 2 2

其中，E[xx]表示发射功率，||w1|| 表示发送信息1所需功率，||w2||表示发送信息2所需功率，P表示预设最大发射功率；

步骤4：基于用户给定的服务质量要求和发射功率约束，以消息传输速率最大为目标，完成优化问题的数学表达；

具体的，利用单目标规划，以s1的可实现速率最大化为目标，建立目标函数；以给定的服务质量要求和无线设备发射功率为约束条件，对问题进行优化，优化算法如下：s.t.R2≥γM

2 2

||w1||+||w2||≤P其中， Rm是s2的目标速率，满足相应的服务质量要求；

步骤5：定义安全中断概率来分析整个系统传输过程的通信性能，同时根据步骤2、步骤

3和步骤4的分析结果，给出整个系统的传输中断概率的表达式，并推导出结果；

具体的，将目标函数改写为：同时，利用s2的信干噪比表示步骤4中的服务质量要求约束，得到如下半正定规划问题：

2 2

||w1||+||w2||≤P利用半正定松弛求解问题的最优解，算法如下：

2 2

||w1||+||w2||≤P引入参数t，得到下式：

其中， 对于向量A，trH H H H

(A)为向量A的秩；W1＝w1w1，W2＝w2w2 ,H1＝h1h1，H2＝h2h2；

基于奇异值分解方法求解所述半正定规划问题：

2 2

||w1||+||w2||≤P设 和 表示对偶变量，对偶问题表示如下：其中， 为解决对偶问题所设置的中间变量，I为单位矩阵；

得到基于奇异值分解的预编码向量：其中，

v0＝null(h2)；null()是一个MATLAB函数，它使用SVD计算矩阵零空间的标准正交基，其中 表示要设计的新向量。