[发明专利]基于EH-MIMO通信系统的天线选择方法有效

专利信息
申请号: 201810211096.4 申请日: 2018-03-14
公开(公告)号: CN108512579B 公开(公告)日: 2021-02-05
发明(设计)人: 王晖;李非;肖琨 申请(专利权)人: 广西师范大学
主分类号: H04B7/0413 分类号: H04B7/0413;H04B7/06;H02J50/80
代理公司: 广州市一新专利商标事务所有限公司 44220 代理人: 滕杰锋
地址: 541004 广西壮*** 国省代码: 广西;45
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摘要: 发明公开了一种基于EH‑MIMO通信系统的天线选择方法,所述方法分别从非协作和协作两个场景出发,提供了在源节点的多根天线中选择部分天线分别进行能量收集和数据传输的遍历最优算法。为了降低算法的复杂度,进一步提供了递增选择天线和递减选择天线的次优天线选择算法。本发明可以有效利用收集的能量进行数据传输,达到降低实现复杂度、优化能源利用、改善系统性能的多重目标。
搜索关键词: 基于 eh mimo 通信 系统 天线 选择 方法
【主权项】:
1.一种基于EH‑MIMO通信系统的天线选择方法,对于非协作场景,在源节点的多根天线中各选择部分天线分别用于能量收集和数据传输,形成天线组合;用于能量收集的天线构成源节点能量天线集合Θ,用于数据传输的天线构成源节点数据天线集合Ω,Θ中的天线数目为L,源节点的总天线数目为Ns;目的节点的天线数目为Nr;其特征在于,所述天线选择方法包括如下步骤:(1)初始化L=1;(2)将L根天线分配到源节点能量天线集合Θ中并分别确定源节点能量天线集合Θ与源节点数据天线集合Ω中的天线数量;(3)对于每个天线组合,计算源节点数据天线集合Ω中的天线可用的总发射功率Pt;(4)依据所述总发射功率和注水功率算法计算源节点到目的节点链路的最优功率分配矩阵K,由数学式遍历所有天线组合并计算相应的信道容量;(5)令L=L+1,如果L<Ns,返回步骤(2),否则转下一步骤;(6)选择出最大信道容量对应的天线组合;其中:Θopt是最优源节点能量天线集合;Ωopt是最优源节点数据天线集合;是Nr×Nr维单位矩阵;最优功率分配矩阵K是(Ns‑L)×(Ns‑L)维对角阵,tr(K)表示求矩阵的迹的运算,满足tr(K)≤Pt;Pt是源节点数据天线集合Ω中的天线可用的总发射功率;H是源节点到目的节点链路的Nr×(Ns‑L)维信道系数矩阵;“*”表示矩阵或矢量的共轭转置;表示对于任意的Θ和Ω的组合,取使得括号中的表达式值最大的Θ和Ω的组合的运算。
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