CN107431272A - 波束赋形方法和装置 - Google Patents

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CN107431272A CN201580077501.2A CN201580077501A CN107431272A CN 107431272 A CN107431272 A CN 107431272A CN 201580077501 A CN201580077501 A CN 201580077501A CN 107431272 A CN107431272 A CN 107431272A
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Abstract

本发明公开了一种波束赋形方法，该方法包括：初始化天线阵列中的阵列单元的数据，并基于该初始化数据计算当前波束方向图；计算当前波束方向图和目标波束方向图之间的差值，并利用数值方法，依次从第一个阵列单元到最后一个阵列单元，分别针对每个阵列单元确定使所述差值最小化的数据，并保持其他阵列单元的数据不变，并且用确定的数据替代之前的数据；利用确定的数据生成波束赋形矢量，并利用波束赋形矢量生成待传输的信号。本发明同时公开了一种波束赋形装置。

Description

波束赋形方法和装置
技术领域
本发明涉及一种天线阵列***，尤其涉及一种波束赋形方法和波束赋形装置。
背景技术
用于传输和接收无线电波的天线，已经被广泛的用于一些***中，例如电信、无线局域网(WLANs)、电视广播和雷达等。因为一个单独的天线有很多的缺陷，例如它提供的方向性的值低，因此天线阵列得到了发展，其中每个天线阵列由多个单独的天线即天线单元组成。
在天线阵列中，通过以处于特定角度的信号相长干涉而处于非特定角度的信号相消干涉的方式组合天线单元，波束赋形技术可以实现良好的空间选择性，因此波束赋形技术近几十年得到快速发展。
为了实现波束赋形，已经提出了很多方法，例如：凸优化、正交法和元启发式方法。在这些波束赋形方法中，凸优化能够实现旁瓣衰减最大化和主瓣波动最小化的优化目标，但是不能用于实现匹配给定的波束方向图的优化目标。相反，正交法可以用于实现某些情况下的波束方向图的匹配问题，例如，在可以完整地获取目标波束方向图的情况下。但是如果不能准确的获得目标波束方向图，例如，该目标可以靠近而不能获得，或者如果优化目标是使旁瓣衰减最大和使主瓣波动最小，那么用正交法就不能得到一个令人满意的结果。也就是说，凸优化和正交法的应用都不广泛。
作为另一种波束赋形方法，元启发式方法包括遗传算法(GA)、差分进化算法(DEA)、还有粒子群优化等等。尽管元启发式方法可以实现上面所提到的两个优化目标，并且由此而有广泛的应用范围，但是这种方法计算速度低，使得该方法在天线阵列领域不实用。
因此，有必要开发一种波束赋形方法和波束赋形装置，不仅有广泛的应用范围，而且计算速度快。
发明内容
本发明一些方面是针对一种兼具广泛的应用范围及快速的计算速度的波束赋形方法。
本发明的另一些方面是针对一种兼具广泛的应用范围及快速的计算速度的波束赋形装置。
根据本发明的一些方面，一种波束赋形方法包括：
初始化天线阵列中的阵列单元的数据，并以该初始化数据为基础计算当前波束方向图；
计算当前波束方向图和目标波束方向图之间的差值，并利用数值方法，依次从第一个阵列单元到最后一个阵列单元，分别针对每个阵列单元确定使所述差值最小化的数据，并保持其他阵列单元的数据不变，并且用确定的数据替代之前的数据；
通过确定的数据生成一个波束赋形矢量，同时利用波束赋形矢量生成待传输的信号。
在一实施例中，该波束赋形方法进一步包括，重复确定数据这一步骤，直到当前差值和之前的差值之差小于预先设定的阀值为止。
在另一实施例中，该波束赋形方法进一步包括，如果优化目标不包括目标波束方向图，则基于优化目标来建立目标波束方向图。
根据本发明的另一些方面，一种波束赋形装置包括：
输入接收单元，用于接收目标波束方向图；
数据初始化单元，用于初始化天线阵列图中的阵列单元的数据，并基于该初始化数据计算当前波束方向图；
数据计算单元，用于计算从数据初始化单元输出的当前波束方向图和从输入接收单元输出的目标波束方向图之间的差值，并利用数值方法，依次从第一个阵列单元到最后一个阵列单元，分别针对每个阵列单元确定使所述差值最小化的数据，并保持其他阵列单元的数据不变，并且用确定的数据替代之前的数据；
波束赋形矢量生成单元，用于利用从数据计算单元发送来的确定的数据，生成波束赋形矢量；
信号生成单元，用于利用由波束赋形矢量生成单元发送来的波束赋形矢量，生成待传输的信号。
在一实施例中，该波束赋形装置进一步包括阀值预设单元，用于预先设定一个阀值，数据计算单元进一步用于重复确定数据这一步骤，直到当前差值和之前的差值之差小于从阀值预设单元输出的预先设定的阀值为止。
在另一实施例中，如果优化目标不包括目标波束方向图，则输入接收单元可进一步基于优化目标来建立目标波束方向图。
因为一个目标波束方向图是首先确定的，如果能够获取该目标波束方向图，通过上述的波束赋形方法和波束赋形装置，则可以实现波束方向图匹配的优化目标。即使目标波束方向图不能获得而只能靠近，则由于在一实施例中使用了迭代方法，而不是像正交法中的直接计算，因此也能得到良好的结果。所以，与正交法相比，该方法具有广泛的应用范围。
进一步地，在另一实施例中，旁瓣衰减最大化和主瓣波动最小化的优化目标可以转化成目标波束方向图，从而实现优化目标。因此，与只能实现有限的优化目标的凸优化和正交法相比，该方法具有广泛的使用范围。
同时，与以大量的随机尝试为基础的元启发式方法相比，该波束赋形方法和装置采用一种确定的数值方法来计算差值，具有更快的计算速度，因而对于实际执行是实用的。
附图说明
通过下面的具体描述，并结合附图，使得本发明在上文中提到的以及其他方面会更清楚。
图1所示为根据本发明一实施例描述的波束赋形方法的流程图；
图2所示为图1中数据计算步骤的具体流程图；
图3所示为根据本发明另一实施例描述的波束赋形方法的流程图；
图4所示为图3中数据计算步骤的具体流程图；
图5所示为根据本发明再一实施例描述的波束赋形方法的流程图；
图6所示为图5中数据计算步骤的具体流程图；
图7所示为根据本发明再一实施例描述的波束赋形方法的流程图；
图8所示为图7中数据计算步骤的具体流程图；
图9所示为根据本发明一实施例描述的波束赋形装置的示意图；
图10所示为根据本发明另一实施例描述的波束赋形装置的示意图；
图11所示为根据本发明再一实施例描述的波束赋形装置的示意图；
图12所示为根据本发明再一实施例描述的波束赋形装置的示意图.
具体实施方式
在以下的具体描述中，将参照附图来描述实施例。然而，本发明可以以各种不同的形式实施，并且不应该被理解为只限于所陈述的实施例。更准确地说，这些实施例仅作为示例提供，简单地向本领域技术人员描述本发明的概念。因此，对于本领域普通技术人员显而易见的过程、单元和技术，在此没有描述。
图1所示为根据本发明一实施例描述的波束赋形方法的流程图，图2是图1中数据计算步骤的具体流程图。
参照图1，下面将描述依据本发明一实施例的波束赋形方法。
在步骤S100中，接收用户输入的优化目标。如果能确定优化目标中不包括给定的目标波束方向图，可以基于优化目标进一步建立目标波束方向图。
例如，波束方向图匹配的优化目标，目标波束方向图将直接包含在优化目标里。对于旁瓣衰减最大化和主瓣波动最小化的优化目标，将不包含目标波束方向图。在这种情况下，将进一步执行基于优化目标建立目标波束方向图这个步骤。关于这一步骤的具体描述将被省略，因为这对本领域技术人员来说是众所周知的。
在一实施例中，目标波束方向图可以用S(θ)表示，其中θ表示方位角。
在步骤S105中，全部的阵列单元都被初始化，通过初始化数据计算得到当前波束方向图，用G(θ)表示。例如，每个阵列单元的振幅w初始化成1，1是最大的振幅，0是最小的振幅，每个阵列单元的相位初始化成0。
接着，在步骤S110中，根据用户对优化过程的速度和精度的要求，预先设定一个阀值，例如，阀值可以是用ε来表示的迭代精度。
假设有n个阵列单元，下面参照图2对步骤S115中的执行数据计算进行描述。
在步骤S1150中，计算当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值，差值可以用f来表示。在一实施例中，可以用方程 来计算差值。或者使用方程这里，f(w,φ)表示差值，w＝(w1,w2,…,wn)表示n个阵列单元的振幅，φ＝(φ1,φ2,…,φn)表示n个阵列单元的相位。然而，本发明并不限制于此。相反，可以采用基于对θ进行积分的其他计算方法，只要它能表示当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值即可。
在步骤S1152中，依次从第一个阵列单元到第n个阵列单元，计算每个阵列单元的振幅wi和相位使得差值f最小，同时保持其他阵列单元的数据不变，并用确定的数据替代之前的数据。也就是说，其他阵列单元的振幅和相位的值保持不变，并且用振幅和相位的确定值替代之前的相应的值。
例如，当执行第一个阵列单元的计算时，从第二个到第n个阵列单元的振幅和相位的值保持不变。并且如果这是第一次执行这个步骤，从第二个到第n个阵列单元的振幅和相位的值将分别是1和0。如果这是第二次或第三次执行这个步骤，从第二个到第n个阵列单元的振幅和相位的值将分别是w2-wn和这两个值分别是由该步骤的上一次执行所确定的。
作为另一示例，当执行第二个阵列单元的计算时，第一个和从第三个到第n个阵列单元的振幅和相位的值保持不变。并且如果这是第一次执行这个步骤，第一个阵列单元的振幅和相位的值将分别被确定为w1和而从第三个到第n个阵列单元的振幅和相位的值将分别是1和0。如果这是第二次或第三次执行这个步骤，第一个阵列单元的振幅和相位的值将分别为由该步骤的本次执行所确定的w1和而从第三个到第n个阵列单元的振幅和相位的值将分别是w3-wn和这两个值分别是由该步骤的上一次执行所确定的。
作为再另一示例，当执行第n个阵列单元的计算时，从第一个到第(n-1)个阵列单元的振幅和相位的值保持不变，从第一个到第(n-1)个阵列单元的振幅和相位的值将分别为由该步骤的本次执行所确定的w1-wn-1和
任一现有的数值方法，例如共轭梯度法、梯度下降法、牛顿法等，可以用来计算每个阵列单元的振幅和相位，由于对本领域技术人员来说，这是众所周知的，因此这里将省略具体的描述。
在步骤S1154中，计算当前差值f和之前的差值f之差。这里，当前差值f指的是在步骤S1152的本次执行之后的差值f，而之前的差值f指的是在执行步骤S1152之前的差值f，例如在步骤S1150中确定的值或者在步骤S1152的上一次执行之后所确定的值。
在步骤S1156中，判断计算的差是否小于迭代精度ε，如果小于，将执行接下来要描述的步骤S120。否则，所有n个阵列单元将再次执行步骤S1152。
可以理解，为了简化过程和提供更快的计算速度，在某些情况下步骤S1154、步骤S1156以及步骤S110可以省略。
回到图1，在步骤S120中，当前的w1-wn和数据用来生成波束赋形矢量。例如，每个阵列单元的振幅将分别是w1-wn，且每个阵列单元的相位将分别是
最后，在步骤S125中，利用波束赋形矢量生成通过天线阵列传输的信号。
由于目标波束方向图首先是确定的，如果目标波束方向图是可以获得的，利用这种波束赋形方法可以实现波束方向图匹配的优化目标。即使目标波束方向图不能获得而只能靠近，则由于在一实施例中使用的是迭代方法，而不是像正交法中的直接计算，因此本波束赋形方法也能得到良好的结果。所以，与正交法相比，该方法具有广泛的应用范围。
进一步地，在另一实施例中，旁瓣衰减最大化和主瓣波动最小化的优化目标可以转化成目标波束方向图，从而可以实现优化目标。因此，与只能实现有限的优化目标的凸优化和正交法相比，该方法具有广泛的使用范围。
同时，与以大量的随机尝试为基础的元启发式方法相比，该波束赋形方法采用一种确定的数值方法来计算差值，具有更快的计算速度，因而对于实际执行是实用的。
图3所示为根据本发明的另一实施例描述的波束赋形方法的流程图，图4是图3数据计算步骤的具体流程图。
参照图3，下面将描述依据这个实施例的波束赋形方法，其中步骤S300到S310与图1中的步骤S100到S110是类似的，这里将省略具体的描述。
在步骤S311中，可用P1(θ)表示的主权重函数被初始化。例如，P1(θ)可以初始化成或也就是，或然而，本发明并不限制于此。如果其他的方程可以实现下一个步骤所描述的内容，即可以扩大当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值，可代替使用。
假设有n个阵列单元，下面参照图4对步骤S315中的执行数据计算进行描述。
在步骤S3150中，计算在当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值f。在本发明的这个实施例中，可以用下列方程：
或计算差值。
这里，f(w,φ)表示差值，w＝(w1,w2,…,wn)表示n个阵列单元的振幅，φ＝(φ1,φ2,…,φn)表示n个阵列单元的相位。然而，本发明并不限制于此。相反，可以采用基于对θ和P1(θ)进行积分的其他计算方法，只要能表示当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值即可。
在步骤S3152中，类似于步骤S1152，依次从第一个阵列单元到第n个阵列单元，计算每个阵列单元的振幅wi和相位使得差值f最小，并保持其他阵列单元的振幅和相位不变，同时，用振幅和相位的确定值替代之前相应的值。
与步骤S1152相比，包括进一步的步骤：每当针对一个阵列单元使得差值最小的数据之后，基于确定的数据更新主权重函数。并且更新后的主权重函数将用于下一个阵列单元的计算中。
具体地，在计算第i个阵列单元的振幅wi和相位的值之后，P1(θ)将被更新，也就是，基于确定的wi和利用步骤S311中的方程重新进行计算。并且更新后的P1(θ)将用在第(i+1)个阵列单元的计算过程中。例如，在计算第一个阵列单元的振幅w1和相位的值之后，基于确定的w1和利用步骤S311中的方程重新计算P1(θ)。更新后的P1(θ)将用在第二个阵列单元的计算过程中。
在步骤S3154中，计算当前差值f和之前的差值f之差。这里，当前差值f指的是在步骤S3152的本次执行之后的差值f，而之前的差值f指的是在步骤S3152的本次执行之前的差值f，例如在步骤S3150中确定的值或者在步骤S3152的上一次执行之后确定的值。
在步骤S3156中，判断计算的差是否小于迭代精度ε，如果小于，将执行接下来要描述的步骤S320。否则，所有n个阵列单元将再次执行步骤S3152。
可以理解，为了简化过程和提供更快的计算速度，步骤S3154、步骤S3156以及步骤S310在某些情况下可以被省略。
回到图3，在步骤S320中，当前的w1-wn和数据用来生成波束赋形矢量。例如，每个阵列单元的振幅将分别是w1-wn，且每个阵列单元的相位将分别是
最后，在步骤S325中，利用波束赋形矢量生成通过天线阵列传输的信号。
在本实施例的波束赋形方法中，由于利用主权重函数，使得当前波束方向图和目标波束方向图之间，在G(θ)和S(θ)相当小(例如旁瓣的深零点)的这些方位角上的差值被放大，所以计算速度进一步显著地增加。
图5所示为本发明的再一实施例描述的波束赋形方法的流程图，图6是图5数据计算步骤的具体流程图。
参照图5，下面将描述依据这个实施例的波束赋形方法，其中步骤S500到S510与图1中的步骤S100到S110是类似的，这里将省略具体的描述。
在步骤S512中，可用P2(θ)表示的次权重函数被初始化，例如设为1。也就是，P2(θ)＝1。
在步骤S513中，基于优化目标预设一个条件，可以用OP来表示。
假设有n个阵列单元，下面参照图6对步骤S515中的执行数据计算进行描述。
在步骤S5150中，计算在当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值f。在本发明的这个实施例中，可以用方程S(θ))2·P2(θ)·dθ或来计算差值。这里，f(w,φ)表示差值，w＝(w1,w2,…,wn)表示n个阵列单元的振幅，φ＝(φ1,φ2,…,φn)表示n个阵列单元的相位。然而，本发明并不限制于此。相反，可以采用基于对θ和P2(θ)进行积分的其他计算方法，只要它能表示当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值即可。
接下来的步骤S5152到S5156类似于图2中的步骤S1152到S1156，为了避免赘述，这里将省略具体的描述。
在步骤S516中，进一步判断当前波束方向图是否满足条件OP。如果满足，将执行步骤S520，否则，将执行步骤S517。
在步骤S517中，通过为次权重函数中不满足条件OP的当前波束方向图所对应的角度添加一个正数，来调整次权重函数P2(θ)。也就是，当前的P2(θnot satisfied)将会增加U。这里，θnot satisfied指的是角度，这些角度对应的当前波束方向图不满足条件OP，而且U是一个正数。接着，该方法返回步骤S5152，也就是，将执行新一轮的数据计算。
在步骤S525中，用当前的w1-wn和数据生成波束赋形矢量。例如，每个阵列单元的振幅将分别为w1-wn，且每个阵列单元的相位将分别为
最后，在步骤S530中，利用波束赋形矢量生成通过天线阵列传输的信号。
在本发明这一实施例的波束赋形方法中，进一步使用次权重函数并进一步做出比较以判断所获得波束方向图是否满足条件。并且如果不满足条件，这个次权重函数将会被加上一个正数，并且新一轮的数据计算将被执行。因此，与没有使用次权重函数的实施例相比，该方法最后获得的波束方向图将会更接近目标波束方向图，因此该方法特别适用于实现旁瓣衰减最大化和主瓣波动最小化的优化目标。
图7所示为本发明再一实施例描述的波束赋形方法的流程图，图8是图7中数据计算步骤的具体流程图。
参照图7，下面将描述依据这个实施例的波束赋形方法，其中步骤S700到S710与图1中的步骤S100到S110是类似的，这里将省略具体的描述。
在步骤S711中，可用P1(θ)表示的主权重函数被初始化。例如，P1(θ)可以初始化成或也就是，或然而，本发明并不限制于此。如果其他的方程可以实现接下来的步骤S715所描述的内容，即可以扩大当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值，可代替使用。
在步骤S712中，可用P2(θ)表示的次权重函数进一步被初始化，例如设为1。也就是，P2(θ)＝1。
在步骤S713中，基于优化目标预设一个条件，可以用OP来表示。
假设有n个阵列单元，下面参照图8对步骤S715中的执行数据计算进行描述。
在步骤S7150中，计算当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值f。在这个实施例中，可以用方程 或来计算差值。这里，f(w,φ)表示差值，w＝(w1,w2,…,wn)表示n个阵列单元的振幅，φ＝(φ1,φ2,…,φn)表示n个阵列单元的相位。然而，本发明并不限制于此。相反，可以采用基于对θ以及P1(θ)和P2(θ)进行积分的其他计算方法，只要它能表示当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值即可。
接下来的步骤S7152到S7156类似于图4中的步骤S3152到S3156，步骤S716到S725类似于图5中的步骤S516到S525，因此为了避免赘述，这里将省略具体的描述。
根据这一实施例的波束赋形方法，同时利用主权重函数和次权重函数，因此该方法不仅提供快速的计算速度，而且还特别适用于实现旁瓣衰减最大化和主瓣波动最小化的优化目标。
根据本发明一实施例的一种波束赋形装置，将参照图9进行描述。
如图9中所示，本发明一实施例的波束赋形装置10包括输入接收单元100、数据初始化单元105、阀值预设单元110、数据计算单元115、波束赋形矢量生成单元120和信号生成单元125。
输入接收单元100接收用户输入的优化目标。如果优化目标中确定不包括目标波束方向图，可在输入接收单元100中基于优化目标进一步建立目标波束方向图。
在一实施例中，目标波束方向图可以用S(θ)表示，其中θ表示方位角。
数据初始化单元105初始化所有阵列单元的数据，接着计算基于该初始化数据的当前波束方向图，该当前波束方向图可以用G(θ)表示。例如，每个阵列单元的振幅w初始化成1，1是最大的振幅而0是最小的振幅，每个阵列单元的相位初始化成0。
阀值预设单元110预先设定一个阀值，例如，基于用户对优化过程速度和精度的要求，可用ε表示的的迭代精度，该阈值也被输入接收单元100所接收。
数据计算单元115首先计算数据初始化单元105输出的当前波束方向图G(θ)和输入接收单元100输出的目标波束方向图S(θ)之间的差值f。在一实施例中，可以利用方程来计算该差值。或者使用方程这里，f(w,φ)表示差值，w＝(w1,w2,…,wn)表示n个阵列单元的振幅，φ＝(φ1,φ2,…,φn)表示n个阵列单元的相位。然而，本发明并不限制于此。相反，可以采用基于对θ进行积分的其他计算方法，只要能表示当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值即可。
接着，数据计算单元115对所有的阵列单元执行数据计算。具体的，依次从第一个阵列单元到第n个阵列单元，计算每个阵列单元的振幅wi和相位使得差值f最小，同时保持其他阵列单元的数据不变，并用确定的数据替代之前的数据。也就是说，其他阵列单元的振幅和相位的值保持不变，并且用振幅和相位的确定值替代之前的相应的值。
任一现有的数值方法，例如共轭梯度法、梯度下降法、牛顿法等，可以用来计算每个阵列单元的振幅和相位，由于对本领域技术人员来说，这是众所周知的，因此这里将省略具体的描述。
在数据计算单元120中，接下来计算当前差值f和之前的差值f之差，进一步判断计算的差是否小于阀值预设单元110输出的迭代精度ε。如果小于，当前的w1-wn和数据将被发送给波束赋形矢量生成单元120。否则，对于所有n个阵列单元，针对每个阵列单元的振幅wi和相位将再次执行计算。
可以理解，为了简化过程和提供更快的计算速度，在某些情况下，计算当前差值f和之前的差值f之差、进一步判断计算的差是否小于迭代精度ε这些步骤以及阀值预设单元110可以省略。
波束赋形矢量生成单元120利用从数据计算单元115发送来的当前的w1-wn和数据，生成波束赋形矢量。例如，每个阵列单元的振幅将分别是w1-wn，且每个阵列单元的相位将分别是
信号生成单元125利用由波束赋形矢量生成单元120发送来的波束赋形矢量，生成通过天线阵列传输的信号。
与图1和图2中所示的波束赋形方法类似，基于此的波束赋形装置具有广泛的应用范围和快速的计算速度。
图10所示为根据本发明另一实施例描述的波束赋形装置示意图。如图10所示，本实施例的波束赋形装置30包括输入接收单元300、数据初始化单元305、阀值预设单元310、主权重函数初始化单元311、数据计算单元315、波束赋形矢量生成单元320和信号生成单元325。
输入接收单元300、数据初始化单元305和阀值预设单元310与图9中的输入接收单元100、数据初始化单元105和阀值预设单元110类似，这里将省略具体的描述。
主权重函数初始化单元311初始化可用P1(θ)表示的主权重函数，例如，表示成或也就是，或然而，本发明并不限制于此。如果其他的方程可以扩大当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值，可代替使用。
数据计算单元315首先计算数据初始化单元305输出的当前波束方向图G(θ)和输入接收单元300输出的目标波束方向图S(θ)之间的差值f。在一实施例中，可以基于主权重函数初始化单元311输出的P1(θ)来计算差值，例如，利用方程或这里，f(w,φ)表示差值，w＝(w1,w2,…,wn)表示n个阵列单元的振幅，φ＝(φ1,φ2,…,φn)表示n个阵列单元的相位。然而，本发明并不限制于此。相反，可以采用基于对θ和P1(θ)进行积分的其他计算方法，只要它能表示当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值即可。
接着，数据计算单元315对所有的阵列单元执行数据计算。具体地，依次从第一个阵列单元到第n个阵列单元，计算每个阵列单元的振幅wi和相位使得差值f最小，并保持其他阵列单元的振幅和相位不变，同时，用振幅和相位的确定值替代之前相应的值。
此外，每当针对一个阵列单元使得差值最小的数据确定之后，基于确定的数据，在数据计算单元315中更新主权重函数。并且更新后的主权重函数将用于下一个阵列单元的计算中。
并且，在数据计算单元315中，接下来计算当前差值f和之前的差值f之差，进一步判断计算的差是否小于阀值预设单元310输出的迭代精度ε。如果小于，当前的w1-wn和数据将被发送给波束赋形矢量生成单元320。否则，对于所有n个阵列单元，每个阵列单元的振幅wi和相位将再次执行计算。
可以理解，为了简化过程和提供更快的计算速度，在某些情况下，可以省略计算当前差值f和之前的差值f之差、进一步判断计算的差是否小于迭代精度ε这些步骤以及阀值预设单元310。
波束赋形矢量生成单元320利用从数据计算单元315发送来的当前的w1-wn和数据，生成波束赋形矢量。例如，每个阵列单元的振幅将分别是w1-wn，且每个阵列单元的相位将分别是
信号生成单元325利用由波束赋形矢量生成单元320发送来的波束赋形矢量，生成通过天线阵列传输的信号。
与图3和图4中所示的波束赋形方法类似，基于此的波束赋形装置与图9中所示的波束赋形装置相比，计算速度显著增加。
图11所示为根据本发明再一实施例描述的波束赋形装置示意图。如图11所示，本实施例的波束赋形装置50包括输入接收单元500、数据初始化单元505、阀值预设单元510、次权重函数初始化单元512、条件预设单元513、数据计算单元515、条件判定单元516、次权重函数调整单元517、波束赋形矢量生成单元520和信号生成单元525。
输入接收单元500、数据初始化单元505和阀值预设单元510与图9中的输入接收单元100、数据初始化单元105和阀值预设单元110类似，这里将省略具体的描述。
次权重函数初始化单元512初始化可用P2(θ)表示的次权重函数，例如设为1。也就是，P2(θ)＝1。
条件预设单元513基于输入接收单元500输出的优化目标，预设一个可以用OP来表示的条件。
数据计算单元515首先计算数据初始化单元505输出的当前波束方向图G(θ)和输入接收单元500输出的目标波束方向图S(θ)之间的差值f。在一实施例中，可以用方程或 来计算差值。这里，f(w,φ)表示差值，w＝(w1,w2,…,wn)表示n个阵列单元的振幅，φ＝(φ1,φ2,…,φn)表示n个阵列单元的相位。然而，本发明并不限制于此。相反，可以采用基于对θ和P2(θ)进行积分的其他计算方法，只要它能表示当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值即可。
接着，数据计算单元515执行数据计算，类似于图9中在数据计算单元115中执行的数据计算，为了避免赘述，这里将省略具体的描述。
条件判定单元516判断当前波束方向图是否满足条件预设单元513输出的条件OP。如果满足，条件判定单元516将发送满足该条件的判定结果给数据计算单元515，然后，数据计算单元515将发送当前的w1-wn和给波束赋形矢量生成单元520。否则，不满足条件的判定结果将发送给次权重函数调整单元517。
次权重函数调整单元517在接收到不满足条件的判定结果之后，通过为次权重函数P2(θ)中不满足条件OP的当前波束方向图所对应的角度，添加一个正数，更新次权重函数P2(θ)。也就是说，当前的P2(θnot satisfied)将会增加U。这里，θnot satisfied指的是角度，这些角度对应的当前波束方向图不满足条件OP，而且U是一个正数。接着，次权重函数调整单元517将输出调整后的次权重函数给数据计算单元515，使得调整后的次权重函数可以用于新一轮的数据计算。
波束赋形矢量生成单元520利用从数据计算单元515发送来的当前的w1-wn和数据，生成波束赋形矢量。例如，每个阵列单元的振幅将分别是w1-wn，且每个阵列单元的相位将分别是
信号生成单元525利用由波束赋形矢量生成单元520发送来的波束赋形矢量，生成通过天线阵列传输的信号。
与图5和图6中所示的波束赋形方法类似，基于此实施例的波束赋形装置特别适用于实现旁瓣衰减最大化和主瓣波动最小化的优化目标。
图12所示为根据本发明再一实施例描述的波束赋形装置示意图。如图12所示，本实施例的波束赋形装置70包括输入接收单元700、数据初始化单元705、阀值预设单元710、主权重函数初始化单元711、次权重函数初始化单元712、条件预设单元713、数据计算单元715、条件判定单元716、次权重函数调整单元717、波束赋形矢量生成单元720和信号生成单元725。
输入接收单元700、数据初始化单元705和阀值预设单元710与图9中的输入接收单元100、数据初始化单元105和阀值预设单元110类似，这里将省略具体的描述。
主权重函数初始化单元711初始化可P1(θ)用表示的主权重函数，例如，表示成或也就是，或
次权重函数初始化单元712初始化可用P2(θ)表示的次权重函数，例如设为1。也就是，P2(θ)＝1。
条件预设单元713基于输入接收单元700输出的优化目标，预设一个可以用OP来表示的条件。
数据计算单元720首先计算数据初始化单元705输出的当前波束方向图G(θ)和输入接收单元700输出的目标波束方向图S(θ)之间的差值f。在一个实施例中，可以用方程或来计算差值。这里，f(w,φ)表示差值，w＝(w1,w2,…,wn)表示n个阵列单元的振幅，φ＝(φ1,φ2,…,φn)表示n个阵列单元的相位。然而，本发明并不限制于此。相反，可以采用基于对θ以及P1(θ)和P2(θ)进行积分的其他计算方法，只要它能表示当前波束方向图G(θ)和目标波束方向图S(θ)之间的差值即可。
接着，数据计算执行与图10数据计算单元315中类似的数据计算。此外，条件判定单元716、次权重函数调整单元717、波束赋形矢量生成单元720和信号生成单元725与图11中条件判定单元516、次权重函数调整单元517、波束赋形矢量生成单元520和信号生成单元525类似，为了避免赘述，这里将省略具体的描述。
与图7和图8所示的波束赋形方法类似，基于此实施例的波束赋形装置不仅提供快速的计算速度，而且还特别适用于实现旁瓣衰减最大化和主瓣波动最小化的优化目标。
虽然通过示例性实施例描述本公开，但是不脱离本发明的精神和范围的各种改变和修改，对本领域技术人员来说是显而易见的。因此，以上的实施例只是出于解释目的，任何情况下不应该被理解成限制本公开的范围。

Claims (20)

1.一种波束赋形方法，包括步骤：
初始化天线阵列的阵列单元的数据，并基于初始化数据，计算当前波束方向图；
计算所述当前波束方向图和目标波束方向图之间的差值，并利用数值方法，依次从第一个阵列单元到最后一个阵列单元，分别针对每个阵列单元确定使所述差值最小化的数据，同时保持其他阵列单元的数据不变，并且用确定的数据替代之前的数据；
利用所述确定的数据生成波束赋形矢量，并利用所述波束赋形矢量生成待传输的信号。
2.根据权利要求1所述的波束赋形方法，进一步包括重复确定数据的步骤，直到当前差值和之前的差值之差小于预先设定的阀值为止。
3.根据权利要求1或2所述的波束赋形方法，其中下面的方程用来计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值：或其中，f(w,φ)表示所述差值，w表示所述阵列单元的振幅，φ表示所述阵列单元的相位，θ表示方位角，G(θ)表示所述当前波束方向图，S(θ)表示所述目标波束方向图。
4.根据权利要求1或2所述的波束赋形方法，进一步包括：
初始化主权重函数；
其中所述计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的差值包括：基于所述主权重函数计算所述差值；
所述方法进一步包括：每当针对一个阵列单元使得所述差值最小的数据确定之后，基于所述确定的数据更新所述主权重函数。
5.根据权利要求4所述的波束赋形方法，其中所述主权重函数初始化和更新成或其中P1(θ)表示所述主权重函数，θ表示方位角，G(θ)表示所述当前波束方向图，S(θ)表示所述目标波束方向图；
其中下面的方程用来计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值：或 其中，f(w,φ)表示所述差值，w表示所述阵列单元的振幅，φ表示所述阵列单元的相位。
6.根据权利要求1或2所述的波束赋形方法，进一步包括：
初始化次权重函数；
其中所述计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的差值包括：基于所述次权重函数计算所述差值；
所述方法进一步包括：在生成所述波束赋形矢量之前，通过为不满足预设条件的当前波束方向图所对应的角度加正数，来调整所述次权重函数，并基于更新后的所述次权重函数，再次执行所述确定数据步骤。
7.根据权利要求6所述的波束赋形方法，其中所述次权重函数初始化成P2(θ)＝1，其中P2(θ)表示所述次权重函数，
其中下面的方程用来计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值：或 其中，f(w,φ)表示所述差值，w表示所述阵列单元的振幅，φ表示所述阵列单元的相位，θ表示方位角，G(θ)表示所述当前波束方向图，S(θ)表示所述目标波束方向图。
8.根据权利要求1或2所述的波束赋形方法，进一步包括：
初始化主权重函数和次权重函数；
其中所述计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的差值包括：基于所述主权重函数和所述次权重函数计算所述差值；
所述方法进一步包括：
每当针对一个阵列单元使得所述差值最小的数据确定之后，基于所述确定的数据更新所述主权重函数；
在生成所述波束赋形矢量之前，通过为不满足预设条件的当前波束方向图所对应的角度加正数，来调整所述次权重函数，并基于更新后的所述次权重函数，再次执行所述确定数据步骤。
9.根据权利要求8所述的波束赋形方法，其中所述主权重函数初始化和更新成或其中P1(θ)表示所述主权重函数，θ表示方位角，G(θ)表示所述当前波束方向图，S(θ)表示所述目标波束方向图；
其中所述次权重函数初始化成P2(θ)＝1，其中P2(θ)表示所述次权重函数；
其中下面的方程用来计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值：或其中，f(w,φ)表示所述差值，w表示所述阵列单元的振幅，φ表示所述阵列单元的相位。
10.根据权利要求1或2所述的波束赋形方法，进一步包括，如果优化目标不包括所述目标波束方向图，则基于所述优化目标来建立所述目标波束方向图。
11.一种波束赋形装置，包括：
输入接收单元，用于接收目标波束方向图；
数据初始化单元，用于初始化天线阵列图中的阵列单元的数据，并基于初始化数据计算当前波束方向图；
数据计算单元，用于计算所述数据初始化单元输出的所述当前波束方向图和所述输入接收单元输出的所述目标波束方向图之间的差值，并利用数值方法，依次从第一个阵列单元到最后一个阵列单元，分别针对每个阵列单元确定使所述差值最小化的数据，并保持其他阵列单元的数据不变，并且用确定的数据替代之前的数据；
波束赋形矢量生成单元，用于利用从所述数据计算单元发送来的所述确定的数据，生成波束赋形矢量；
信号生成单元，用于利用由所述波束赋形矢量生成单元发送来的所述波束赋形矢量，生成待传输的信号。
12.根据权利要求11所述的波束赋形装置，进一步包括阀值预设单元，用于预先设定阀值，
其中所述数据计算单元进一步用于重复确定数据的步骤，直到当前差值和之前的差值之差小于所述阀值预设单元输出的预先设定的阀值为止。
13.根据权利要求11或12所述的波束赋形装置，其中下面的方程用来计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值：或其中，f(w,φ)表示所述差值，w表示振幅，w表示所述阵列单元的振幅，φ表示所述阵列单元的相位，G(θ)表示所述当前波束方向图，S(θ)表示所述目标波束方向图。
14.根据权利要求11或12所述的波束赋形装置，进一步包括主权重函数初始化单元，用于初始化主权重函数，
其中所述数据计算单元基于所述主权重函数初始化单元输出的所述主权重函数，计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值；
其中所述数据计算单元进一步用于：每当针对一个阵列单元使得所述差值最小的数据确定之后，基于所述确定的数据更新所述主权重函数。
15.根据权利要求14所述的波束赋形装置，其中所述主权重函数初始化和更新成或其中P1(θ)表示所述主权重函数，θ表示方位角，G(θ)表示所述当前波束方向图，S(θ)表示所述目标波束方向图；
其中下面的方程用来计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值：或 其中，f(w,φ)表示所述差值，w表示所述阵列单元的振幅，φ表示所述阵列单元的相位。
16.根据权利要求11或12所述的波束赋形装置，进一步包括次权重函数初始化单元，用于初始化次权重函数；
其中所述数据计算单元基于所述次权重函数初始化单元输出的所述次权重函数，计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值；
所述波束赋形装置进一步包括：
条件预设单元，用于预先设定条件；
条件判定单元，用于判断所述当前波束方向图是否满足所述条件预设单元输出的所述条件，并且如果满足所述条件，发送满足所述条件的判定结果给所述数据计算单元，如果不满足所述条件，发送不满足所述条件的判定结果给次权重函数调整单元；
所述次权重函数调整单元，用于通过为不满足预设条件的当前波束方向图所对应的角度加正数，来调整所述次权重函数，并输出调整后的次权重函数给所述数据计算单元，
其中所述数据计算单元，进一步用于基于所述次权重函数调整单元输出的所述调整后的次权重函数再次执行所述确定数据的步骤，并在接收到满足所述条件的判定结果之后，发送所述确定的数据给所述波束赋形矢量生成单元。
17.根据权利要求16所述的波束赋形装置，其中所述次权重函数初始化成P2(θ)＝1，其中P2(θ)表示所述次权重函数，
其中下面的方程用来计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值：或 其中，f(w,φ)表示所述差值，w表示所述阵列单元的振幅，φ表示所述阵列单元的相位，θ表示方位角，G(θ)表示所述当前波束方向图，S(θ)表示所述目标波束方向图。
18.根据权利要求11或12所述的波束赋形装置，进一步包括：
主权重函数初始化单元，用于初始化主权重函数，
次权重函数初始化单元，用于初始化次权重函数；
其中所述数据计算单元，基于所述主权重函数初始化单元输出的所述主权重函数和所述次权重函数初始化单元输出的所述次权重函数，计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值；
所述波束赋形装置进一步包括：
条件预设单元，用于预先设定条件；
条件判定单元，用于判断所述当前波束方向图是否满足所述条件预设单元输出的所述条件，并且如果满足所述条件，发送满足所述条件的判定结果给所述数据计算单元，如果不满足所述条件，发送不满足所述条件的判定结果给次权重函数调整单元；
所述次权重函数调整单元，用于通过为不满足预设条件的当前波束方向图所对应的角度加正数，来调整所述次权重函数，并输出调整后的次权重函数给所述数据计算单元，
其中所述数据计算单元进一步用于：
每当针对一个阵列单元使得所述差值最小的数据确定之后，基于所述确定的数据更新所述主权重函数；
基于所述次权重函数调整单元输出的所述调整后的次权重函数再次执行所述确定数据的步骤；
在接收到满足所述条件的判定结果之后，发送所述确定的数据给所述波束赋形矢量生成单元。
19.根据权利要求18所述的波束赋形装置，其中所述主权重函数初始化和更新成或其中P1(θ)表示所述主权重函数，θ表示方位角，G(θ)表示所述当前波束方向图，S(θ)表示所述目标波束方向图；
其中所述次权重函数初始化成P2(θ)＝1，其中P2(θ)表示所述次权重函数；
其中下面的方程用来计算所述当前波束方向图和所述目标波束方向图之间的所述差值：或其中，f(w,φ)表示所述差值，w表示所述阵列单元的振幅，φ表示所述阵列单元的相位。
20.根据权利要求11或12所述的波束赋形装置，其中所述输入接收单元进一步用于：如果优化目标不包括所述目标波束方向图，基于所述优化目标建立所述目标波束方向图。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112165348A (zh) * 2020-09-28 2021-01-01 贵州航天南海科技有限责任公司 一种基于遗传算法的波束赋形仿真设计方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112016662B (zh) * 2020-08-21 2023-05-05 西安电子科技大学 基于混合差分进化算法与加权总体最小二乘法的阵列方向图综合法
JP2024512379A (ja) * 2021-03-10 2024-03-19 トヨタ自動車株式会社 無線通信ネットワークにおけるアップリンクビームフォーミングのための装置および方法
US11877238B2 (en) 2021-03-29 2024-01-16 Parsa Wireless Communications Llc Power saving for multicast broadcast services
CN113726382B (zh) * 2021-08-12 2024-02-23 北京邮电大学 可重构智能表面波束成型矩阵生成方法及相关设备
CN115032592B (zh) * 2022-04-26 2023-10-31 苏州清听声学科技有限公司 一种换能器阵列的阵形优化方法及换能器阵列

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1315756A (zh) * 2000-03-27 2001-10-03 ***电信科学技术研究院 一种改进智能天线阵列覆盖范围的方法
CN1691541A (zh) * 2004-01-15 2005-11-02 三星电子株式会社 形成波束的方法和装置
CN1868147A (zh) * 2003-11-12 2006-11-22 美国博通公司 信道自适应天线选择的方法及***
CN101257335A (zh) * 2007-03-02 2008-09-03 中兴通讯股份有限公司 阵列天线波束赋形方法和装置
CN101488792A (zh) * 2008-01-15 2009-07-22 大唐移动通信设备有限公司 一种波束赋形方法及装置
US7889809B2 (en) * 2001-10-18 2011-02-15 Sas Technologies Co., Ltd. Weight vector calculation unit for beamforming using received and/or integrated signal without training signal
CN102857287A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 索尼公司 宽带波束形成设备,宽带波束导向设备及相应的方法
US20130099973A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Electronics And Telecommunications Research Institute Random jitter beamforming method and transmitter and receiver using the same
CN103120594A (zh) * 2011-11-17 2013-05-29 三星电子株式会社 波束形成方法和设备及执行波束形成方法的医学成像***
CN103401072A (zh) * 2013-07-25 2013-11-20 上海交通大学 基于周期性幅度控制的相控阵天线***及波束控制方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8040856B2 (en) * 2006-12-04 2011-10-18 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for wireless communication of uncompressed high definition video data using a beamforming acquisition protocol
KR102070938B1 (ko) * 2013-04-19 2020-01-29 삼성전자주식회사 다중 사용자 빔포밍 시스템에서 비 직교 다중 접속 기법을 운용하기 위한 방법 및 장치
KR102088529B1 (ko) * 2013-11-06 2020-03-12 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 빔 훈련 방법 및 장치
WO2015137636A2 (en) * 2014-03-13 2015-09-17 Lg Electronics Inc. Method of feedback for beamforming in a wireless communication system and apparatus therefor
US9893789B2 (en) * 2014-04-10 2018-02-13 Lg Electronics Inc. Method of transmitting a reference signal in a wireless communication system and apparatus therefor

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1315756A (zh) * 2000-03-27 2001-10-03 ***电信科学技术研究院 一种改进智能天线阵列覆盖范围的方法
US7889809B2 (en) * 2001-10-18 2011-02-15 Sas Technologies Co., Ltd. Weight vector calculation unit for beamforming using received and/or integrated signal without training signal
CN1868147A (zh) * 2003-11-12 2006-11-22 美国博通公司 信道自适应天线选择的方法及***
CN1691541A (zh) * 2004-01-15 2005-11-02 三星电子株式会社 形成波束的方法和装置
CN101257335A (zh) * 2007-03-02 2008-09-03 中兴通讯股份有限公司 阵列天线波束赋形方法和装置
CN101488792A (zh) * 2008-01-15 2009-07-22 大唐移动通信设备有限公司 一种波束赋形方法及装置
CN102857287A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 索尼公司 宽带波束形成设备,宽带波束导向设备及相应的方法
US20130099973A1 (en) * 2011-10-21 2013-04-25 Electronics And Telecommunications Research Institute Random jitter beamforming method and transmitter and receiver using the same
CN103120594A (zh) * 2011-11-17 2013-05-29 三星电子株式会社 波束形成方法和设备及执行波束形成方法的医学成像***
CN103401072A (zh) * 2013-07-25 2013-11-20 上海交通大学 基于周期性幅度控制的相控阵天线***及波束控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112165348A (zh) * 2020-09-28 2021-01-01 贵州航天南海科技有限责任公司 一种基于遗传算法的波束赋形仿真设计方法

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