[發(fā)明專利]一種分塊并行的自適應(yīng)數(shù)字波束形成方法及其實(shí)現(xiàn)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410438291.2
• 申請(qǐng)日: 2014-08-29
• 公開（公告）號(hào): CN104218920A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盛衛(wèi)星;馬曉峰;黃飛;張仁李;韓玉兵;張健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H03H21/00
• 分類號(hào): H03H21/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

1.一種分塊并行的自適應(yīng)數(shù)字波束形成方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將接收到的二維基帶數(shù)據(jù)變換為一維基帶數(shù)據(jù)向量x(n)；

步驟2、確定一維基帶數(shù)據(jù)向量x(n)對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量w(n)和約束矩陣C；

設(shè)期望的波束指向?yàn)?u₁,v₁)，該波束指向的導(dǎo)向矢量作為約束矩陣，即C＝a(u₁,v₁)；

其中，u₁＝sinθ₁，v₁＝cosθ₁sinφ₁，θ₁和φ₁分別為期望信號(hào)的來波方向的俯仰角和方位角；

步驟3、對(duì)一維基帶數(shù)據(jù)向量x(n)、及對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量w(n)和約束矩陣C分別進(jìn)行分塊處理；

步驟4、令n＝0；初始化權(quán)重向量w(0)＝a(u₁,v₁)、綜合處理模塊返回參數(shù)S_DQ(0)＝0和μ_y(0)＝0；M個(gè)并行處理模塊對(duì)步驟3中約束矩陣C分塊處理后得到的數(shù)據(jù)塊分別進(jìn)行塊級(jí)處理，M為正整數(shù)；

第i個(gè)并行處理模塊的塊級(jí)處理為：

Si=CiHCi]]>

其中S_i為分塊約束的模；C_i為約束矩陣C的第i個(gè)數(shù)據(jù)塊；i＝1,2...M；

各個(gè)模塊將處理后的結(jié)果S_i發(fā)送到綜合處理模塊，綜合處理模塊作如下處理

S=(Σi=1MSi)-1]]>

步驟5、M個(gè)并行處理模塊對(duì)步驟3中一維基帶數(shù)據(jù)向量x(n)、及對(duì)應(yīng)的權(quán)重向量w(n)和約束矩陣C分塊處理后得到的數(shù)據(jù)塊和綜合處理模塊返回的S_DQ(n)和μ_y(n)進(jìn)行塊級(jí)處理；

第i個(gè)并行處理模塊的塊級(jí)處理為：

Qi(n)=CiHxi(n)]]>

yi(n)=wiH(n)xi(n)]]>

Di(n)=CiHwi(n)]]>

w_i(n+1)＝w_i(n)+S_DQ(n)C_i-μ_y(n)x_i(n)

x_i(n)和w_i(n)分別為一維基帶數(shù)據(jù)向量x(n)和權(quán)重向量w(n)的第i個(gè)數(shù)據(jù)塊，Q_i(n)和D_i(n)為塊級(jí)處理中間結(jié)果，含義為等式右邊的計(jì)算結(jié)果，i＝1,2...M；y_i(n)為塊級(jí)數(shù)字波束形成結(jié)果；

將Q_i(n)、y_i(n)、D_i(n)和w_i(n+1)發(fā)送至綜合處理模塊；

步驟6、綜合處理模塊將M個(gè)并行處理模塊的塊級(jí)處理結(jié)果進(jìn)行如下處理：

Q(n)=Σi=1MQi(n)]]>

y(n)=Σi=1Myi(n)]]>

D(n)=Σi=1MDi(n)]]>

μ_y(n+1)＝μy^H(n)

S_DQ(n+1)＝S[1-D(n)+μ_y(n)Q(n)]

其中，Q(n)和D(n)為中間結(jié)果，含義為等式右邊的計(jì)算結(jié)果；μ為步長因子；

將S_DQ(n+1)和μ_y(n+1)分別發(fā)送給M個(gè)并行處理模塊；y(n)為自適應(yīng)數(shù)字波束形成的輸出；

步驟7、當(dāng)期望波束指向不變時(shí)，令n＝n+1，跳入步驟5；當(dāng)期望波束指向改變時(shí)，更新(u₁,v₁)，跳入步驟4；

通過上述步驟，得到連續(xù)的波束y(n)輸出。