[發明專利]一種低復雜度分布式波束成形方法

在審

• 申請號: 202310257828.4
• 申請日: 2023-03-16
• 公開（公告）號: CN116232405A
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發明（設計）人: 張渭樂;渠國敏;穆鵬程;王文杰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/024
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種低復雜度分布式波束成形方法，其特征在于，包括以下步驟：

選取通信系統中單天線的多個單天線分布式節點組成發射端，接收端節點為單個目標節點；

通過多種初始相角發射信號調節發射端的各發射節點相角，最大化目標節點處的信號功率，實現分布式波束成形。

2.根據權利要求1所述的一種低復雜度分布式波束成形方法，其特征在于，多個分布式節點載波頻率完全同步。

3.根據權利要求1所述的一種低復雜度分布式波束成形方法，其特征在于，分布式節點的數量大于等于2。

4.根據權利要求1所述的一種低復雜度分布式波束成形方法，其特征在于，通過調節各發射節點相角，最大化目標節點處的接收信號功率，實現分布式波束成形，包括以下步驟：

對第k發射節點相角進行優化，固定其余N-1個發射節點的相角，得到目標節點處的接收信號功率最大時第k發射節點最優相角；k為1到N，N是發射節點的個數；

對除節點k外的發射節點的相角值進行調整，得到目標節點處的接收信號功率最大時其余N-1個發射節點的最優相角值，實現多個發射節點的分布式波束成形。

5.根據權利要求4所述的一種低復雜度分布式波束成形方法，其特征在于，對第k發射節點相角進行優化時，第k發射節點以初始相角0、π/2和π發射信號。

6.根據權利要求4所述的一種低復雜度分布式波束成形方法，其特征在于，目標節點處的接收信號功率|r(φ)|²通過下式計算：

式中：α_n是第n發射節點的信號功率值，α_l是第l發射節點的信號功率值，φ_n是第n發射節點的發射相角，φ_l是第l發射節點的發射相角，l≠n，N是發射節點的個數，j表示虛數單位。

7.根據權利要求6所述的一種低復雜度分布式波束成形方法，其特征在于，目標節點處的接收信號r(φ)通過下式計算：

式中：φ＝[φ₁,φ₂,...,φ_N]^T是各個發射節點的相角值，φ₁是第1發射節點的發射相角，φ₂是第2發射節點的發射相角，φ_N是第N發射節點的發射相角，α_n是第n發射節點的信號功率值。

8.根據權利要求5所述的一種低復雜度分布式波束成形方法，其特征在于，第k發射節點最優相角通過下式計算：

φ_m,k＝∠(C(0)-C(π)+j(2C(π/2)-C(0)-C(π)))

式中，C(0)為第k發射節點相角φ'_m,k取相角0時目標節點處接收信號功率；C(π/2)為第k發射節點相角φ'_m,k取相角π/2時目標節點處接收信號功率；C(π)為第k發射節點相角φ'_m,k取相角π時目標節點處接收信號功率，φ'_m,k為第m次迭代，第k發射節點的相角，j為虛數單位。

9.根據權利要求7所述的一種低復雜度分布式波束成形方法，其特征在于，第k發射節點相角φ'_m,k取相角0時目標節點處接收信號功率C(0)、第k發射節點相角φ'_m,k取相角π/2時目標節點處接收信號功率C(π/2)以及第k發射節點相角φ'_m,k取相角π時目標節點處接收信號功率C(π)通過下式計算：

式中，A是目標節點接收信號功率的動態變化的實數值，B是目標節點接收信號功率下限值。