1.下行时间反转非正交多址接入系统的设计与优化方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)构建通信系统模型：在常规时间反转多址接入系统的基础上，通过分组，每组中的用户数为1或2，每组有一个TR预滤波器，用户数为2的组中的用户在接收端有一个连续干扰消除检测器；

(2)采用基于信道相关性和信道增益差的分组方法进行分组；

(3)以系统和速率最大化为优化目标，构造在用户最小速率和基站的总发送功率约束下用户发送功率的优化数学模型；

所述数学模型包括对用户信干噪比、用户传输速率和系统和速率进行建模，具体如下：第i，1≤i≤N，组中近用户和远用户的信干噪比分别为：式中，2i‑1、2i分别表示近用户和远用户；M表示将K个用户分成M个组；Pk为发送功率；gi2

为预处理滤波器抽头系数的矢量形式；σ为信道的噪声方差；记Hk为一个(2L‑1)×L维的Toeplitz矩阵，即其中L为多径数，hk[n]表示用户k的信道脉冲响应，对Hk进行抽样得到用户k的等效信道矩阵Hk；第i组用户信干噪比的表达式中其中 表示Hk的第LD行；上标H表示矢量或矩阵的共轭转置运算，上标“*”表示共轭运算；

对于组内只有一个用户的组，即N

系统和速率为

优化问题构造为

s.t.C1:

C2:Pk≥0,k＝1,2,…,K

C3:Rk≥Rmin,k＝1,2,…,K

其中Pmax表示基站总的发送功率，Rmin表示用户的最小速率，Rk表示用户k的可达传输速率；

(4)将功率优化问题转换成SINR优化问题，将K个用户的信干噪比用矩阵进行代换，优化问题中的约束条件转换和目标函数转换，然后利用KKT条件得出优化变量与拉格朗日乘子之间的关系，其中转换后的优化问题为：T ‑1 2

s.t.C1:1(I‑TΦ) Tσ＝PmaxC2:ρ(TΦ)＜1

C3:γk≥η,k＝1,2,…,K

式中，1表示长度为K的全1列向量， 是由用户最小速率要求转换而来的最2

小SINR要求，ρ(TΦ)表示矩阵TΦ的谱半径；I表示单位矩阵；Φ为一个K×K维的矩阵；σ为2

所有元素都为σ的K维列向量，表示由K个用户的信号功率组成的列矢量；T为一个K×K维的对角矩阵，其对角元素为定义Φ为一个K×K维的矩阵，具体取值为：

所述利用KKT条件得出优化变量与拉格朗日乘子之间的关系，优化问题的拉格朗日函数为T

其中，γ＝[γ1 γ2 … γK]为K个用户信干噪比组成的列矢量，λ和μk(k＝1,2,…,K)T为拉格朗日乘子，μ＝[μ1 μ2 … μK]，KKT条件为经过化简，KKT条件可转化为

其中，

(5)利用迭代SINR注水算法获得用户符号的发送功率，具体为：第一次迭代时各用户信号的功率初始为Pmax/K，计算出该功率分配下K个用户的初始SINR，再根据初始SINR计算tk；

采用二分搜索法得到满足约束的最小λ值，并得到分配给各用户的SINRγk(k＝1,2,...,K)和功率分配向量P；将本次迭代得到的功率分配向量与上一次迭代得到的功率分配向量进行比较，判断迭代是否收敛，若未收敛则根据当前的SINR计算tk，进行下一轮的迭代，否则结束迭代。

2.根据权利要求1所述下行时间反转非正交多址接入系统的设计与优化方法，其特征在于：步骤(1)所述用户数为2的组中的两个用户的符号采用非正交叠加的方式传输，单独成组用户的符号独立传输。

3.根据权利要求1所述下行时间反转非正交多址接入系统的设计与优化方法，其特征在于：所述TR预滤波器按组内路径损耗较小的用户的信道条件进行设计。

4.根据权利要求1所述下行时间反转非正交多址接入系统的设计与优化方法，其特征在于：所述基于信道相关性和信道增益差的分组方法具体包括以下步骤：首先计算所有用户信道两两间的相关系数，并将其与阈值进行比较，信道相关系数大于阈值的用户组合放入分组候选集合中；计算分组候选集合中所有用户组合的两个用户的信道增益差，得到增益差队列；从候选集合中选择信道增益差最大的一个组合，作为一个非正交传输的用户组，并将候选集合中包含这两个用户的所有组合从集合中删除，从增益差队列中删除所有涉及这两个用户的增益差；重复这个过程直到分组候选集合为空，或用户组数达到了K/2，K为用户个数；未进入候选分组集合的用户单独成组，不采用叠加传输。