[發明專利]一種適用于大規模MIMO系統的二維波達角的測定方法

有效

• 申請號: 201610043980.2
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105510872B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 鄭植;孟會鵬;楊雨軒;劉柯宏;葛琰;楊嬌
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S3/14
• 分類號: G01S3/14
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 周劉英

1.一種適用于大規模MIMO系統的二維波達角的測定方法，其特征在于，基于M_x×M_y的二維均勻矩形天線陣列執行下列步驟：

步驟1：基于接收信號計算接收信號的協方差矩陣；

步驟2：對協方差矩陣進行特征值分解，基于前K個最大特征值所對應的特征向量e₁,e₂,…e_K構建信號子空間E_S＝[e₁,e₂,...,e_K]，其中K為信號源個數；

步驟3：把M_x×M_y的二維均勻矩形天線陣劃分為4個子陣，各子陣的選擇矩陣J₁、J₂、J₃、J₄分別為：

[J3]m~,n~=1,n~=m~,m~=1,2,...,M~2,0,otherwise,]]>

[J4]m~,n~=1,n~=m~+Mx,m~=1,2,...,M~2,0,otherwise,]]>

其中J₁和J₂為矩陣，J₃和J₄為矩陣，M＝M_x×M_y；

基于各個子陣的選擇矩陣J_q將信號子空間E_S劃分為4個選擇信號子空間E_Sq＝J_qE_S，其中q＝1,2,3,4；

步驟4：通過總體最小二乘法構建選擇信號子空間E_S1和E_S2的旋轉矩陣ψ₁，選擇信號子空間E_S3和E_S4的旋轉矩陣ψ₂；

步驟5：確定方位角和俯仰角：

對旋轉矩陣ψ₁進行特征值分解得到對角矩陣Λ₁，其對角元素為ψ₁的特征值，對ψ₂進行特征值分解得到對角矩陣Λ₂，其對角元素為ψ₂的特征值，對Λ₁和Λ₂的對角元素進行配對對齊，得到對齊的對角矩陣Λ₁和定義ξ_1,k和ξ_2,k分別為Λ₁和的第k個對角線元素，則方位角和俯仰角分別為：其中k＝1,2,...,K，u＝2πd/λ，d為相鄰陣元之間的間距，λ為載波波長。