[發明專利]陣列天線波束賦形方法和系統

有效

• 申請號: 201710409869.5
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN107276644B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 狄浩成;趙大川
• 申請（專利權）人: 歌爾股份有限公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04W64/00
• 代理公司: 北京太合九思知識產權代理有限公司 11610
• 代理人: 劉戈

本發明公開了陣列天線波束賦形方法和系統，其中，第二設備的位置固定，通過設置在第二設備上的定位裝置向第一設備發射定位信號來確定這兩個設備之間的相對位置信息；根據這兩個設備之間的相對位置信息，分別確定這兩個設備的陣列天線之間的主波束約束條件；進而根據主波束約束條件，進行波束賦形，得到滿足所述主波束約束條件的波束。本發明直接根據設備間的相對位置信息確定波束賦形時需要的主波束約束條件，可以減少波束賦形時信息交互次數，能夠降低波束賦形的時間損耗，縮短波束賦形的建立時間，提高波束賦形的效率。

技術領域

本發明涉及波束賦形技術領域，尤其涉及陣列天線波束賦形方法和系統。

背景技術

陣列天線是一項利用不同信號傳輸的空間差異性和陣列數字信號處理的技術，可以實現對不同目標信號從空域角度進行區分和隔離，從而達到降低多址干擾、增加容量、擴大覆蓋、改善通信質量、降低發射功率和提高無線數據傳輸速率的目的。

現有技術中，扇區級掃描(sector level sweep，SLS)是陣列天線波束賦形技術中的主要部分，通常，扇區級掃描包括發送扇區級掃描、接收扇區級掃描、扇區掃描反饋和扇區掃描確認等4個部分，扇區掃描需要遍歷設備的各個天線及天線的每個扇區，在對扇區掃描反饋和確認中還可能出現由于干擾或噪聲收不到的情況，需要重復發送。因此，在扇區級掃描這個過程中，信息交互次數非常巨大，這些信息交互次數占波束賦形技術的主要部分，從而大大增加了波束賦形技術的時間損耗，降低了波束賦形技術的效率。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種陣列天線波束賦形方法和系統，可以減少波束賦形時信息交互次數，能夠降低波束賦形技術的時間損耗，縮短波束賦形的建立時間，提高天線陣元效率和波束賦形的效率。

本發明提供一種陣列天線波束賦形方法，包括：

確定第一設備與第二設備之間的相對位置信息；

根據所述第一設備與第二設備之間的相對位置信息，分別確定所述第一設備的陣列天線和第二設備的陣列天線之間的主波束約束條件；

根據所述主波束約束條件，分別確定所述第一設備的陣列天線各陣元的波束賦形權值和第二設備的陣列天線各陣元的波束賦形權值；

對所述第一設備的陣列天線各陣元的波束賦形權值和第二設備的陣列天線各陣元的波束賦形權值進行波束賦形，得到滿足所述主波束約束條件的波束。

可選地，確定第一設備與第二設備之間的相對位置信息，包括：

從第二設備處針對第一設備發射相互垂直兩個方向掃射的定位信號，計算相互垂直兩個方向掃射的定位信號到達第一設備的角度差，進而確定第一設備的位置信息；

根據定位得到的第一設備的位置信息和第二設備的位置信息，確定第一設備與第二設備之間的相對位置信息。

可選地，確定第一設備與第二設備之間的相對位置信息還包括：

從第二設備的陣列天線處針對第一設備的陣列天線的x軸方向和z軸方向發射激光信號；

通過測量得到x軸方向和z軸方向發射的激光信號到達第一設備的陣列天線的時間，根據所述時間確定第一設備的陣列天線相對于x軸方向和z軸方向的角度，根據第一設備的陣列天線相對于x軸方向和z軸方向的角度，確定第一設備的陣列天線相對于第二設備的陣列天線的水平夾角α和垂直夾角γ，得到第一設備與第二設備之間的相對位置信息。

可選地，所述第一設備的陣列天線和第二設備的陣列天線之間的主波束約束條件包括主波束方向和/或主波束寬度。

可選地，根據所述主波束約束條件，分別確定所述第一設備的陣列天線各陣元的波束賦形權值和第二設備的陣列天線各陣元的波束賦形權值，包括：