专利汇可以提供均匀矩形阵列下的全方向波束赋形设计方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于公共 信号 传输技术领域,具体为一种均匀矩形阵列下基于互补序列的全方向波束赋形设计方法。本发明方法包括:对于M根天线组成的均匀矩形大规模天线阵列组成的基站端,将流入待发送的数据流进行空时 块 编码,利用4个波束赋形向量W对空时块编码进行波束赋形,得到发送信号X=WB,是基站端待广播发送给各个用户的公共信号,且每一个波束赋形向量 可以分组成P个对应矩形阵列P行天线的长为Q的向量:最后确定波束赋形矩阵设计方案。本发明能在各个方向达到完全平滑的波束图,并且具有低复杂度和有闭式解的优秀特性;且设计方案中的码字本身具有恒模特性,使整个波束赋形方案可以仅仅使用模拟域波束赋形架构高效实现,有效提升 硬件 效率。,下面是均匀矩形阵列下的全方向波束赋形设计方法专利的具体信息内容。
1.一种均匀矩形阵列下的全方向波束赋形设计方法,其特征在于,具体步骤为:
第一步,对于一个M根天线组成的均匀矩形大规模天线阵列组成的基站端,将流入待发送的数据流进行空时块编码,空时块编码所用矩阵为4×N,具体如下:
M=P×Q,P、Q为天线阵列的行和列;
第二步,利用4个波束赋形向量W=[w1,w2,…,w4],即一个M×4维的波束赋形矩阵,对得到的空时块编码进行波束赋形,得到发送信号如下:
X=WB (2)
其中, 是基站端待广播发送给各个用户的公共信号,且每一个波束赋形向量wk可以分组成P个对应矩形阵列P行天线的长为Q的向量:wk=[wk,1T,wk,2T,…,wk,PT]T,k=1,
2,…,4,wk,p=[wk,p1,wk,p2,…,wk,pQ]T;
第三步,定义上述第一步中均匀矩形阵列的导向矢量矩阵 及其矢量化后的导向矢量 如下:
其中,和θ是均匀矩形阵列下空间某一发射方向与x-轴和z-轴形成的夹角,dy和dx分别表示均匀矩形阵列相邻天线在y-轴和x-轴上的间距,λ表示发射信号波长,操作vec表示矩阵列向量化;由此得到系统有效的阵列响应:
再进一步结合空时块编码,得到用户端接收信号处理后的信号噪声比SNR为:
其中,ES是发送信号的能量,σ2是噪声能量, 代表输入信噪比;
第四步,为了使发送波束图达到全平,设计波束赋形矩阵达到如下目标:
定义, 将其分成P×P个子矩阵如下:
其中:
2.根据权利要求1所述的均匀矩形阵列下的全方向波束赋形设计方法,其特征在于,第四步中,完成全方向波束赋形设计,用到如下已有序列:
两个长为L的序列c1和c2:
c1=(c1,1,…,c1,L),c2=(c2,1,…,c2,L) (9)
其非周期相关函数 定义为:
关于c的自相关函数与式(9)相同,只要设置c=c1=c2;一个序列集 若满足以下公式:
则被称为(N,L)互补序列集;其中,δ(τ)是克罗内克-delta函数,且
全方向波束赋形矩阵为达到全方向覆盖,需要满足如下要求:
定义公式(8)中S矩阵的各对角线上的子矩阵块之和如下:
并以 和 重写公式(3),并代入公式(7)经过推导后得
到:
其中, 代表在第(-n)条副对角上为1、其余对角线上全为零的托普利兹矩阵;从公式(13)可知,每一个方向上得到的信号能量是 的二维傅里叶变换,于是,
满足如下条件:
则得到的 的值与方向 无关;
第四步中,所使用的波束赋形矩阵设计方案具体如下:
假设b1,b2是长度为P的互补序列,c1,c2是长度为Q的互补序列,则满足全方向覆盖的秩为4波束赋形矩阵设计如下:
其中, 操作 表示克罗尼克积;
由公式(15)及公式(8)得到:
其中,b1=[b11,b12,…,b1P]T,b2=[b21,b22,…,b2P]T,c1=[c11,c12,…,c1Q]T,c2=[c21,c22,…,c2Q]T;
再根据公式(13)得到:
即由公式(15)构造的全方向波束赋形矩阵满足全方向覆盖条件,即公式(14)。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
一种自动配置网络清单的方法和系统 | 2020-05-08 | 373 |
自组网络自校准时钟同步方法、主节点、从节点和系统 | 2020-05-08 | 653 |
一种系统推荐方法、终端及可读存储介质 | 2020-05-08 | 44 |
基于Pytorch框架的卷积神经网络在FPGA上的快速部署方法 | 2020-05-11 | 494 |
路由的管理方法及装置 | 2020-05-08 | 361 |
一种深度学习网络训练系统及方法 | 2020-05-08 | 38 |
投屏方法、服务器、投屏系统和存储介质 | 2020-05-08 | 891 |
一种存储设备的硬件配置检测装置、设备及存储介质 | 2020-05-08 | 356 |
基于硬件的车机音频远程输出方法、装置及系统 | 2020-05-08 | 182 |
一种基于设备信息的对称算法软件授权方法 | 2020-05-08 | 48 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。