计算机应用研究

作者：梁艺昇,谢志立,张广驰,崔苗,付豪,

单位：广东工业大学信息工程学院,广州510006；

关键词：物联网,超大规模多输入多输出,模块化,非正交多址,波束赋形,

基金：广东省海洋经济发展项目(粤自然资合［2023］24号)；；

物联网通信系统面临频谱资源受限与多节点干扰的严峻挑战，影响系统整体性能。模块化超大规模多输入多输出（extremely large-scale multiple-input multiple-output，XL-MIMO）技术凭借更大阵列孔径提升空间分辨率，非正交多址（non-orthogonal multiple access，NOMA）则通过功率域复用提高频谱效率，两者结合被视为应对上述挑战的有效途径。然而，在XL-MIMO系统中，近场球面波与远场平面波传播共存导致信道呈现高度非均匀空间相关性，加剧节点间干扰。因此，考虑一个模块化XL-MIMO远近场NOMA下行通信系统，研究在近远场网络节点最低通信速率保证下，优化降低系统干扰和提升通信性能的XL-MIMO近远场波束赋形设计，提出了满足系统发射功率约束的网络节点和速率最大化算法。为了降低系统优化复杂度，利用NOMA功率域复用特性，进一步提出了波束赋形简化设计算法。仿真结果表明，该算法得到的网络节点和速率明显优于已有基准方案，结果还显示了近远场NOMA能有效协调近远场信道的差异性，在提升频谱效率的同时保障网络节点公平性。

来源：2026年第4期

《计算机应用研究》期刊编辑部

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