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专利号: 2023116354753
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于嵌入动量的流形优化宽带MIMO阵列发射波束实现方法,其特征在于,包括下列步骤:步骤1,构建MIMO阵列宽带波形设计的优化模型:其中,f(x)表示目标函数,复圆流形 x表示波形,M表示MIMO阵列的发射天线数,N表示波形的采样点数量;

矩阵P,向量q和参数r分别设置如下:中间量Ap、 和dp分别设置为:

其中,加权因子ρ∈[0,1];

步骤2,基于嵌入动量的流形对步骤1构建的优化模型进行迭代求解:步骤201,计算当前迭代次数下的搜索方向ηj:ηj=‑▽Mf(x)+βTrans(ηj‑1);

其中, 表示目标函数的复圆流形梯度,β表示动量方向的步长因子,Trans(·)表示流形空间切换到切空间的转换运算符,ηj‑1表示上一次迭代得到的搜索方向,初始值为预设值;

复圆流形梯度 为: 其中,real(·)表示取实部算子,conj(·)表示共轭算子,.*表示逐元素相乘,▽f(x)表示欧拉梯度,且▽f(x)=2Px‑2q;

K H

步骤202,基于搜索步长α的当前值判断更新条件f(xj)>f(xj‑1)+γ *α*(▽Mf(x) *ηi)K是否满足,若是,则将搜索步长α更新为γ α;否则搜索步长α保持不变;并基于当前的搜索步长执行步骤203;

其中,搜索步长α的初始值为预设值,xj、xj‑1表示最近两次迭代得到的波形的可行解,γ为一个大于0的系数,K表示预置搜索次数;

步骤203,计算可行解xj:

基于当前的搜索步长α和搜索方向ηj计算切空间的解基于切空间的解 得到回溯到流形上的可行解: 其中, 表述逐元相除符号,|·|表示逐元取模符号;

步骤204:判断是否满足预置的迭代收敛条件,若是,则基于最近得到的可行解xj获得MIMO阵列发射波束;否则,返回步骤201。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤204中,迭代收敛条件为迭代次数达到预置的最大迭代次数,或者将迭代收敛条件设置为:|f(xj)‑f(xj‑1)|≤ε,其中,ε表示预设的迭代收敛门限。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤201中,流形空间切换到切空间的转换运算符Trans(ηj‑1)=ηj‑1‑real(ηj‑1.*conj(x)).*x。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤201中,步长因子β具体设置为:H H

β=(▽Mf(x)) *diff/real(diff*Trans(ηj‑1))其中,梯度差

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤202中,当满足索步长α的更新条件时,根据搜索次数K的取值采用不同的更新策略:K

若K=1,则将索步长α更新为:ξ1γ α,其中,预设参数ξ1>1;

K

若K=2,则将索步长α更新为:γ α;

K

若K>2,则将索步长α更新为:ξ2γ α,其中,预设参数ξ2>ξ1。

6.如权利要求1至5任一项所述的方法,其特征在于,搜索次数K的取值小于10。