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龙图腾网恭喜安徽师范大学申请的专利一种基于离散移相器的IRS辅助毫米波联合波束成形方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN117674924B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202311477756.0，技术领域涉及：H04B7/0456；该发明授权一种基于离散移相器的IRS辅助毫米波联合波束成形方法是由张然;王晔;梅弋桥;陈出新设计研发完成，并于2023-11-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于离散移相器的IRS辅助毫米波联合波束成形方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于离散移相器的IRS辅助毫米波联合波束成形方法，包括：S1、建立IRS辅助毫米波系统的联合波束成形优化问题模型；S2、对IRS反射波束成形与收发端混合波束成形的联合设计进行解耦；S3、根据离散移相器的约束条件，提出基于交叉熵的迭代算法求解最优的IRS反射波束成形矩阵；S4、基于最优的IRS反射波束成形矩阵，通过采用交替最小化策略设计混合波束成形矩阵。本发明采用上述的一种基于离散移相器的IRS辅助毫米波联合波束成形方法，可以在降低移相器硬件成本和功耗的同时提高系统的频谱效率。

本发明授权一种基于离散移相器的IRS辅助毫米波联合波束成形方法在权利要求书中公布了：1.一种基于离散移相器的IRS辅助毫米波联合波束成形方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立IRS辅助毫米波系统的联合波束成形优化问题模型；联合波束成形优化问题被建模为： 式中，FBB和FRF分别表示数字预编码矩阵和模拟预编码矩阵，WBB和WRF分别为数字组合矩阵和模拟组合矩阵，[FRF]i,j表示矩阵FRF中第i行第j列的元素，[WRF]i,j表示矩阵WRF中第i行第j列的元素；是加性高斯白噪声，σ2为噪声功率，I表示单位矩阵，表示基站BS和用户UE间的等效信道矩阵，其中G为基站BS-IRS间的信道矩阵，R为IRS-用户UE间的信道矩阵，为反射波束成形矩阵，M为反射单元个数，反射系数是Φ的第m个对角元素，θm∈0,2π表示对应的相移，发射功率ρ的约束为由于Q-bit分辨率的离散移相器硬件的约束，发射端模拟波束成形矩阵FRF、接收端模拟波束成形矩阵WRF和反射波束成形矩阵Φ中的每个元素必须被限制在集合中，即 式中，Q表示移相器的分辨率，符号QIRS，QBS和QUE分别表示IRS、基站BS和用户UE处的移相器的分辨率；S2、对IRS反射波束成形与收发端混合波束成形的联合设计进行解耦，具体过程如下：暂时不考虑关于FRF和WRF的约束，并将收发端的混合波束成形矩阵FRFFBBWRFWBB看作纯数字结构的波束成形矩阵FW，则公式1被简化为： 值得注意的是，当Φ是已知的时，则最优的F和W通过He的奇异值分解来获得，即和Wopt＝U1，其中He＝U∑VH，是酉矩阵V的子矩阵，是酉矩阵U的子矩阵，是∑的子矩阵，Ns表示数据流的数量，之后，通过利用交替最小化策略则获得接近于FoptWopt的混合波束成形矩阵FRFFBBWRFWBB；另一方面，将已获得的Fopt和Wopt带入公式3，则得到关于IRS反射波束成形矩阵Φ的优化问题： 式中，是关于Φ的函数；S3、根据离散移相器的约束条件，提出基于交叉熵的迭代算法求解最优的IRS反射波束成形矩阵；在基于交叉熵的迭代算法中，设置um,q代表反射系数选择集合中第q个元素的概率参数，且um,q满足并初始化概率参数之后，在第i次迭代过程中，根据概率分布生成X个候选反射波束成形矩阵此时公式4重写为 然后，基于计算X个并按照降序对进行排列，即： 而后，选择前Xelite个对应较大值的Φ[x]作为精英样本；基于这些精英样本的概率分布，并通过最小化交叉熵更新概率参数为： 其中，表示生成Φ[x]的概率，即： 式中，表示集合中的第q个元素，当为真时，指示函数否则将拉格朗日系数引入公式8，得： 对上式关于求一阶导数，并使结果置零，得： 将公式10在的情况进行相加，得到进而得到： 最后，重复上述过程，直到达到最大迭代次数I，此时以接近1的概率获得最优的IRS反射波束成形矩阵；S4、基于最优的IRS反射波束成形矩阵，通过采用交替最小化策略设计混合波束成形矩阵：对于最优的IRS反射波束成形矩阵Φ＊，求得He＝RΦ＊G＝U＊∑＊V＊H，和进而，关于收发端混合波束成形矩阵的优化问题表示为 上述公式12和公式13属于相同的问题模型，因此均采用现有的交替最小化策略进行求解，以便获得近似最优的FRF，FBB，WRF和WBB。

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