CN1731706A - 车域网中环形阵列波束形成的装置 - Google Patents

Abstract

车域网中环形阵列波束形成的装置是一种利用信号的循环平稳特性，将环形天线阵列盲自适应波束形成技术应用于车域网通信中，接收信号预处理模块(317)由多组与环形天线阵列接收部分(31)的天线个数相同处理电路组成，每组处理电路由低噪声功率放大器(32)、基带转换器(33)、低通滤波器(34)、模/数转换器(35)依次串联而成，同步器(36)分别与每组的模/数转换器(35)相接；波束形成模块(318)由数字信号处理部分(37)、解扩器和均衡器(38)依次串联而成；车域网转换和接收模块(319)由网间转换部分(320)、低功率发射模块(312)和低功率接收模块(313)、解密器和译码器(314)、接收终端(315)依次串联而成。

Description

车域网中环形阵列波束形成的装置

技术领域

本发明是一种利用信号的循环平稳特性，将环形天线阵列盲自适应波束形成技术应用于车域网通信中，属于移动通信的技术领域。

背景技术

循环平稳信号是一类非常重要的非平稳信号，其2阶统计特性即信号的均值和自相关函数是周期变化的。由于移动通信***中应用的信号绝大多数都具有独特的循环平稳特性，故可利用它实现盲波束形成。

移动台发出的信号从某个方向到达天线阵列，这个方向可以称为波达方向(DOA)。自适应天线是智能天线的主要类型，可以实现全向跟踪，完成用户信号的接收和发送。自适应阵天线***采用数字信号处理技术识别用户信号到达方向，并在此方向形成天线主波束。自适应阵天线根据用户信号的不同空间传播方向提供不同的空间信号，可以有效克服干扰对***的影响。

天线接收***可以采取一定的算法，主要在基带实现把不同波达方向的信号区分开来，从而降低干扰，增强***性能。智能天线***的性能主要取决于基带算法和阵列结构，因此在探索高效的基带算法的同时也很有必要设计合理的智能天线阵列结构。阵列结构的优化也是智能天线领域的一个关键问题。环形阵列具有良好的全向扫描特性，可以为智能天线的快速赋形创造条件。

波束形成是一种可以有效降低共信道干扰的方法，广泛应用于雷达、个人通信***等方面。传统的波束形成方法需要信号的波达方向、导引矢量、训练序列等先验知识，已提出了基于用户传输训练序列和基于信号到达方向这两类方法，如图1所示。但前者需要对训练序列同步并占用较多信道，后者需要对到达阵列的数据流进行校验，运算量大，实现上较为复杂，因此均尚难应用。

通过对信号特性进行深入研究而提出的盲自适应波束形成算法能在很大程度上克服上述缺点。由于移动通信中的绝大多数信号是循环平稳的，而且得到不同循环频率比较容易，因此前人已提出多种利用循环平稳特性进行盲自适应波束形成的方法，例如频谱自相干恢复(SCORE)算法和循环自适应波束形成(CAB)算法等。

车域网应用必须解决高速移动时的有效、可靠通信问题，这要求所应用的算法具有很强的实时性，因此很有必要研究开发出一种运算量、收敛速度以及性能都比较好的方法。

在车域网中，车内各个设备间构成无线个域网，通过车载天线，它们可以和车外的公众移动通信***以及广域网、局域网、互联网等进行数据和话音的通信。它是一种车内微功率、车外大功率的***。但是目前单个全向接收天线已经不能满足恶劣环境下对高质量数据、语音和图形的高速传输需求。如何在车辆上设计安装多个天线元组成的阵列，并且采用快速收敛的、计算量适中的波束形成方法非常有实际意义。

发明内容

技术问题：本发明的目的是设计一种车域网中环形阵列波束形成的装置，实现降低共信道干扰，同时节约信道资源。

技术方案：本发明是一种基于信号循环平稳特性的自适应波束形成方法，它不需要参考信号、波达方向等，并且天线阵列采用环形阵列。此外，它将设计的环形阵列波束形成方法应用于车域网，装载于交通工具上。

本发明不但采取了有效、新颖的基带自适应波束形成方式，即利用信号循环平稳特性的自适应波束形成方法，还采用了一种有利于全向接收信号的环形阵列结构。

本发明由环形天线阵列接收部分、接收信号预处理模块、波束形成模块、车域网转换和接收模块依次串联而成，电源向该四部分供电；其中，接收信号预处理模块由多组与环形天线阵列接收部分的天线个数相同处理电路组成，每组处理电路由低噪声功率放大器、基带转换器、低通滤波器、模/数转换器依次串联而成，同步器分别与每组的模/数转换器相接；波束形成模块由数字信号处理部分、解扩器和均衡器依次串联而成；车域网转换和接收模块由网间转换部分、低功率发射模块和低功率接收模块、解密器和译码器、接收终端依次串联而成，其中，网间转换部分包括功率转换、协议转换、工作电源转换。

波束形成模块中的数字信号处理部分由信号空间投影变换器、存储器、互相关计算部分、自适应权值计算部分依次串联而成；其中，互相关计算部分由时偏器、频偏器、同步器、互相关器、自相关器构成，自适应权值计算部分由自适应最大相关运算器、权值调整器、权值生成器构成；存储器的第一输出端接时偏器的输入端，时偏器、频偏器、互相关器、自适应最大相关运算器、权值调整器、权值生成器相串联；存储器的第二输出端接同步器，互相关器、权值生成器相串联；存储器的第三输出端接自相关器的输入端，自相关器的输出端接权值生成器，由权值生成器输出权值w₁(n)，w₂(n)，…，w_M(n)；数字信号处理部分的输入信号为数字接收信号(x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n))、波束形成信号(y(n))、同步信号(T(n))和循环频率(α)，输出信号为权值w₁(n)，w₂(n)，…，w_N(n)。车载环形天线阵列装载于移动车辆顶端。

环形天线阵列接收部分是由8个各向同性的天线阵元均匀分布在一定半径的圆周上，从移动通信网中接收近似平面波的信号。接收信号预处理模块的功能是去除部分噪声、将信号转换为数字基带信号，在设计中是为以后的波束形成器准备的。

波束形成模块是由数字信号处理器实现的，它通过一定算法将各个接收信号的权值调整到最优值。自适应波束形成器的输入信号是8个预处理后的基带数字信号以及有用信号的循环频率，输出信号为乘以最优权值后的数字信号。最终的效果是将形成的波束主瓣对准有用信号，同时尽量将波束的零陷对向干扰信号，使输出信号达到最大信噪比。

数字信号处理器的输入除了有数字信号以外，还包括了循环频率、同步信号以及波束形成器的输出信号。它与传统波束形成器的区别在于没有要求输入波达方向、导引矢量或是训练序列，只是另外输入了循环频率。由于大多数通信信号具有循环平稳特性，也就是其统计量是有周期性规律的，此周期性规律比一般非平稳信号容易研究，又比平稳信号多了可利用的统计性规律，因此，该自适应波束形成方法不但可以减少输入的先验信息量，还可以达到收敛快、计算量适中的效果，应用在工程中容易实现。

另外，将此环形阵列波束形成方案应用于车域网中十分有意义。环形阵列可以安装在车辆的顶端，不但可以全方位地接收移动通信网基站给出的信号，并且还有不受移动台天线体积的限制和不直接对人体产生辐射的优点。车内实现无线车域网，车内的移动终端通过低功率无线车域网接入转换器，再由转换器通过环形天线接入移动通信网中。环形阵列不但可以全方位接收信号，而且在需要节省电力时能够转换为半圆或弧形天线阵列。

有益效果：本发明的方法利用了大多数通信信号都是循环平稳的这一特性，通过在移动通信的接收端，建立环形天线阵列接收的循环平稳信号模型，然后实现盲自适应波束形成。它不需要阵列校验、波达方向、训练序列、干扰和噪声的空间自相关矩阵等先验知识，只需要发射端信号的循环频率。相比较于其他盲自适应波束方法，它的收敛速度较快，运算量适中。同时，环形阵列具有良好的全向扫描特性，可以为智能天线的快速赋形创造条件。

该方法在提高通信***容量、降低计算复杂度方面具有一定意义，而且由于不需要波达方向、训练序列等先验信息，具体应用时更加符合实际。它应用于车域网中可以支持高速移动的交通工具进行高质量、高速率的实时数据、图像及各种多媒体消息的通信。此外，将环形阵列应用于车辆顶端，不影响车辆的实用功能和美观，并且具有不受移动台天线体积限制和不直接对人体产生辐射的优点，是一种切实可行的方案。

本设计在车域网中环形阵列波束形成实现的具体方法和装置，如图3和图4所示。优点是实现框图中波束形成模块中的数字信号处理部分没有参考信号或波达方向的输入，实现了降低共信道干扰，同时节约了信道资源。

车载接收天线阵列选用8个天线元组成的环形阵列实现，优点是：具有良好的全面扫描特性，可全方位接收信号；在需要节省电力时也能够转换为半圆或弧形阵列；将环形天线阵列安装于车辆顶端，实用且不影响美观。

附图说明

图1是基于波达方向(DOA)的自适应波束形成示意图。其中，图1a是基本自适应波束形成示意图；图1b是图1a中的自适应波束形成算法部分的框图。

图2是一个环形天线阵列，它由8个天线阵元组成的示意图。

图3是本发明的总体***实现框图，即车载环形阵列波束形成及接收***框图。x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n)表示接收信号预处理后的数字信号，y(n)表示经过波束形成模块处理后的输出信号。

图4是本发明图3的总体实现框图中的数字信号处理器框图。

图5是本发明在车域网中应用的示意图。

以上的图中有：环形天线阵列接收部分31、低噪声功率放大器32、基带转换器33、低通滤波器34、模/数转换器35、同步器36、数字信号处理部分37、解扩器和均衡器38、功率转换39、协议转换310、工作电源转换311，低功率发射模块312、低功率接收模块313、解密器和译码器314、接收终端315、电源316、接收信号预处理模块317、波束形成模块318、车域网转换和接收模块319、网间转换部分320。

信号空间投影变换器41、存储器42、时偏器43、频偏器44、同步器45、互相关器46、自相关器47、自适应最大相关运算器48、权值调整器49、权值生成器410、互相关计算部分411、自适应权值计算部分412。输入信号为数字接收信号x₁(_n)，x₂(n)，…，x_M(n)、波束形成信号y(n)、同步信号T(n)和循环频率α，输出信号为权值w₁(n)，w₂(n)，…，w_M(n)。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明方案设计作出如下具体描述。

1.模块组成

本发明设计的主要实现框图是图3，具体的自适应波束形成方式由图4描述。

图3描述的是车载环形阵列波束形成及接收***框图。它属于移动通信的接收端设计，包括了环形天线阵列接收部分31、接收信号预处理模块317、波束形成模块318、车域网转换和接收模块319和电源316五个部分。

最左边是由8个天线阵元组成的环形天线阵列，此环的半径为R，8个天线阵元均匀分布在圆上。由每个天线阵元接收的连续信号分别为u₁(t)，u₂(t)，…，u_M(t)，它们分别通过低噪声功率放大器以消除部分噪声，然后通过基带转换器将连续信号从频带转换为基带信号。得到8个天线分别接收的基带信号后，再分别通过低通滤波器滤除频带外的干扰信号。随后将经过低通滤波器的各个模拟信号通过模/数转换器，即通过抽样、量化及同步后将模拟信号转换为数字信号。这样设计的理由是后面的波束形成模块就可以用数字信号处理计算得到，速度会更快，实现也比较简单。经过以上几个步骤处理后8个信号转换为x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n)数字信号，它们同时也是波束形成模块的输入信号。

模/数转换器后连接的就是波束形成模块，它的输入信号是x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n)，输出信号是y(n)。其中，输入信号x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n)分别乘以各自的权值w₁(n)，w₂(n)，…，w_M(n)后得到所需的输出信号y(n)。波束形成模块的主要部分是数字信号处理部分，它的输入有x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n)，y(n)和同步信号T(n)，输出的是权值w₁(n)，w₂(n)，…，w_M(n)。

具体的自适应波束形成方式在图4中已经有了具体的描述。主要的思想是此自适应波束形成模块不需要波达方向、训练序列和矩阵校验，只是需要发射端有用信号的循环频率就可以采用相应的自适应算法，经过数字信号处理的自适应波束形成计算后得到最优权值。此最优权值与输入信号相乘后就得到去除干扰和噪声后的信号。其中，将通信信号建模为循环平稳信号是非常重要的。循环平稳信号的统计特性具有周期性，在本发明中采用的盲自适应算法就是利用了周期性的二阶统计特性，运用较小的计算量就可以实现盲自适应波束形成，然后将输出信号进行解扩和均衡处理。

最后，将波束形成处理后的输出信号y(n)通过网间转换部分，包括：将大功率的通信信号转换为小功率的，将移动通信的标准转换为无线个域网的标准(其中包括传输速率转换)，将工作电源进行转换。转换后的通信信号通过低功率发射模块、低功率接收模块和解密和译码模块后，使接收终端收到信号。

电源向其它四个模块部分供应电源。

2.核心部分说明

本发明的实现框图中的核心部分是环形天线阵列接收部分31、数字信号处理部分37和车域网转换和接收模块319，分别如图2、图4和图3的右下角部分所示。

(1)环形天线阵列接收部分

实现时采用了一种有利于全向接收信号的环形阵列结构。图2是均匀环阵的示意图。假设有M个阵元均匀排列在半径为R的圆周上。相对天线阵列尺寸来说，信号源离天线阵比较远，则可以认为信号以平面波形式到达，而且到达各个阵元时的能量一样。由于到达各个阵元的波程差不同，各阵元上信号的相位是不同的。设信号的波长为λ，波达方向角为θ。各个方向的导引矢量的集合就构成了天线阵列的阵列流形。不同的天线阵列有不同的阵列流形，阵列流形很大程度上决定着智能天线***的性能。

对于环形阵列，一般选取圆形0为相位参考点，以最右边的阵元作为第一各阵元，按顺时针方向各个阵元分别为第二阵元、第三阵元等。对于波达方向角为θ的信号可以得到第l个阵元上的相对相位：

φ_i＝βRcos(θ+2π(l-1)/m)，β＝2π/λ，l＝1，2，…，M

得到环形阵列在波达方向角θ的导引矢量为：

$a\left(\mathrm{\θ}\right)=\left[\begin{array}{c}{e}^{j{\mathrm{\φ}}_1}\\ e^{j{\mathrm{\φ}}_2}\\ \·\\ \·\\ \·\\ e^{j{\mathrm{\φ}}_M}\end{array}\right]=\left[\begin{array}{c}{e}^{\mathrm{j\β}R\cos \mathrm{\θ}}\\ e^{\mathrm{j\β}R\cos (\mathrm{\θ}+2\mathrm{\π}/M)}\\ \·\\ \·\\ \·\\ e^{\mathrm{j\β}R\cos (\mathrm{\θ}+2\mathrm{\π}(M-1)/M)}\end{array}\right],$ 其中M=8

(2)数字信号处理部分

a.原理

波束形成主要是指对特定方向的有用信号形成波束的波瓣，而将波束的零陷对向干扰信号以衰减其他方向的共信道干扰。

循环平稳特性是指：当一个信号表现出循环平稳性时，在频域就存在一定程度的频谱相关性。当时延一定时，信号的循环频率与信号传输的波特率有关，而平稳噪声信号的循环频率为零。基于信号的循环平稳特性的盲波束形成算法就是在假设期望信号的循环频率不同于干扰信号的循环频率且噪声信号是平稳信号条件下，利用信号的循环频率进行自适应波束形成。

假定各个阵元为理想的、各向同性的，接收的数字信号x(n)为M×1维复矢量。有用信号和干扰信号为窄带平面波，存在K个信号，x(n)可以用矢量表示为： $x\left(n\right)=\underset{k=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}a\left({\mathrm{\θ}}_k\right)s_k\left(n\right)+i\left(n\right)+i\left(n\right)+v\left(n\right).$ 其中，s_k(n)为有用信号，a(θ_k)为第k个到达信号的导引矢量，i(n)为干扰信号，v(n)为M维白噪声。

波束形成的方法就是根据某种准则找到权值矢量，使输出的有用信号为y(n)＝w^Hx(n)，本文采用的算法的代价函数为J＝<|y(n)-r(n)|²>_T，其中r(n)＝c^Hx(n-τ)e^j2παn，c为任意控制矢量，这个代价函数可以看作是求阵列输出y(n)与r(n，τ)的最小二乘问题，实际上是取x(n)与其自身时频偏的最大相关。因此，只要知道循环频率α，就可以使代价函数最小，达到波束形成提取有用信号的目的。得到最优权值矢量为： $W_{\mathrm{SC}}=R_{\mathrm{XX}}^{-1}{R}_{\mathrm{Xr}}$

理想情况下，它可以收敛到最大输出SINR意义上的波束形成器，得到优化解。但是实际中不可能达到理想条件，存在指向误差和阵元扰动等。总之，来自噪声子空间分量的影响比较大。可以采用子空间分解的方法，将信号导引矢量投影到信号子空间，将原来的基本算法修正。设计出的新方法可以运用到实际工程中，使它的收敛速度和性能令人满意。

b.实现模块

本发明的数字信号处理部分的实现如图4所示。数字信号处理部分的输入信号有：数字输入信号x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n)，波束形成模块的输出信号y(n)，同步信号T(n)和通信信号的循环频率α。同步信号用于同步数字处理模块中的信号，循环频率α可以频移输入信号，然后利用通信信号的循环平稳统计特性有效调整权值。

对比图4和图1b可以看出，本发明采用的波束形成实现方式没有训练序列(或波达方向)，而只有信号的循环频率。由于循环频率只占用很少的带宽，因此可以支持第三代移动通信的高速率、高质量信号传输的要求。数字信号处理部分的输出信号就是自适应计算出的权值系数。参考图3，权值系数w₁(n)，w₂(n)，…，w_M(n)和数字输入信号x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n)相乘之后，得到的就是波束形成器的输出信号y(n)。

数字信号处理器模块由以下几个部分组成：信号空间投影变换器41、存储器42、互相关器46、互相关计算部分411、自适应权值计算部分412。

如图4所示，数字输入信号x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n)首先经过信号空间投影变换后，将导引矢量投影到信号子空间(但不需要输入导引矢量)，可以消除部分来自噪声的影响。然后将处理后的信号输入到存储器中，以方便计算之后的互相关矩阵和自相关矩阵。

互相关计算部分的原理如上描述，实现方法如图4所示。存储器中的输入信号分为两路，一路通过时偏器、频偏器，另一路通过同步器。两路信号同时输入互相关器计算出互相关函数。其中，频偏部分需要输入信号的循环频率α。

然后，数字信号处理进入了自适应权值计算部分。它分为三个过程：首先由互相关矩阵和自相关矩阵计算出当前的权值系数，然后采用自适应算法自适应选择最大相关函数并进行相关计算。自适应计算过程中随时利用权值调整器自适应调整权值系数，直到自适应收敛到最优权值。

整个自适应波束形成的计算并不需要训练序列(或波达方向)，这种方法具有很好的优越性，可以有效的节约带宽并且在实际应用中合理可行。

(3)车域网转换和接收模块

这一部分的设计主要是应用于车域网中，目的是通过车载装置来实现高速率、高质量的信号通信，车辆可以在高速运行时在接收终端安全可靠地接收到通信信号。具体的设计如图3右下部分所示。

在无线车域网中，包括了网间转换部分320、低功率发射模块312、低功率接收模块313、解密器和译码器314、接收终端315。

网间转换部分有功率转换(由大功率转换为小功率)、协议转换(由移动通信标准转换为IEEE 802.11相应标准)以及工作电源转换。协议转换中包括了传输速率变换等网间转换。无线车域网中低功率的发射和接收模块保证了高速运行中的车载天线接收的大功率信号经处理后不对人体产生影响，同时可以正常接收高速率宽带信号。由于前面已经进行了均衡和解扩，这里的无线接收模块后只有解密和译码运算。最后，数字信号由接收终端接收。此接收终端是指在车内使用的各种通信终端，如手机、笔记本电脑等。

3.车域网应用的实现装置

环形阵列的波束形成方法的实现可以应用在无线车域网中，如图5所示。在车外，环形天线阵列安装在车顶上，可以方便地全方向接收信号。在车内，移动终端(如手机)和设备(笔记本、PDA等)组成了车内的无线个域网。环形智能天线和蜂窝网的基站以及其他移动通信***进行远距离通信。车内的移动终端除了可以和车内设备通过无线车域网通信以外，还可以通过接口转换与外部的蜂窝网通信。

在总统结构上车域网中形成环形阵列波束的装置由环形天线阵列接收部分31、接收信号预处理模块317、波束形成模块318、车域网转换和接收模块319依次串联而成，电源316向该四部分供电；其中，接收信号预处理模块317由多组与环形天线阵列接收部分(31)的天线个数相同处理电路组成，每组处理电路由低噪声功率放大器32、基带转换器33、低通滤波器34、模/数转换器35依次串联而成，同步器36分别与每组的模/数转换器35相接；波束形成模块318由数字信号处理部分37、解扩器和均衡器38依次串联而成；车域网转换和接收模块319由网间转换部分320、低功率发射模块312和低功率接收模块313、解密器和译码器314、接收终端315依次串联而成，其中，网间转换部分320包括功率转换39、协议转换310、工作电源转换311。波束形成模块318中的数字信号处理部分37由信号空间投影变换器41、存储器42、互相关计算部分411、自适应权值计算部分412依次串联而成；其中，互相关计算部分411由时偏器43、频偏器44、同步器45、互相关器46、自相关器47构成，自适应权值计算部分412由自适应最大相关运算器48、权值调整器49、权值生成器410构成；存储器42的第一输出端接时偏器43的输入端，时偏器43、频偏器44、互相关器46、自适应最大相关运算器48、权值调整器49、权值生成器410相串联；存储器42的第二输出端接同步器45，互相关器46、权值生成器410相串联；存储器42的第三输出端接自相关器47的输入端，自相关器47的输出端接权值生成器410，由权值生成器410输出权值w₁(n)，w₂(n)，…，w_M(n)；数字信号处理部分37的输入信号为数字接收信号x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n)、波束形成信号y(n)、同步信号T(n)和循环频率α，输出信号为权值w₁(n)，w₂(n)，…，w_M(n)。

因此，在高速行驶的移动车辆中使用手机等移动终端就可以减少发射功率，利用的是无线车域网。车成了移动通信***的终端，它相当于手机的中转站，由它来代替手机接收大功率的信号。同时，车顶上安装的环形阵列又可以全方位接收信号，为智能天线的快速赋形创造条件。

这个设计方案可以解决在手机上使用智能天线所面临的困难，还可以减少大功率对人体的危害。环形天线阵列应用于车顶的好处是接收信号效果好，设计的方案不但容易实现，而且不影响车子的外形设计。若车辆需要节省功耗，可以很方便地将环形阵列变为半圆形阵列或是弧形阵列。

Claims (3)

1.一种车域网中环形阵列波束形成的装置，其特征在于该装置由环形天线阵列接收部分(31)、接收信号预处理模块(317)、波束形成模块(318)、车域网转换和接收模块(319)依次串联而成，电源(316)向该四部分供电；其中，接收信号预处理模块(317)由多组与环形天线阵列接收部分的天线个数相同处理电路组成，每组处理电路由低噪声功率放大器(32)、基带转换器(33)、低通滤波器(34)、模/数转换器(35)依次串联而成，同步器(36)分别与每组的模/数转换器(35)相接；波束形成模块(318)由数字信号处理部分(37)、解扩器和均衡器(38)依次串联而成；车域网转换和接收模块(319)由网间转换部分(320)、低功率发射模块(312)和低功率接收模块(313)、解密器和译码器(314)、接收终端(315)依次串联而成，其中，网间转换部分(320)包括功率转换(39)、协议转换(310)、工作电源转换(311)。

2.根据权利要求1所述的车域网中环形阵列波束形成的装置，其特征在于波束形成模块(318)中的数字信号处理部分(37)由信号空间投影变换器(41)、存储器(42)、互相关计算部分(411)、自适应权值计算部分(412)依次串联而成；其中，互相关计算部分(411)由时偏器(43)、频偏器(44)、同步器(45)、互相关器(46)、自相关器(47)构成，自适应权值计算部分(412)由自适应最大相关运算器(48)、权值调整器(49)、权值生成器(410)构成；存储器(42)的第一输出端接时偏器(43)的输入端，时偏器(43)、频偏器(44)、互相关器(46)、自适应最大相关运算器(48)、权值调整器(49)、权值生成器(410)相串联；存储器(42)的第二输出端接同步器(45)，互相关器(46)、权值生成器(410)相串联；存储器(42)的第三输出端接自相关器(47)的输入端，自相关器(47)的输出端接权值生成器(410)，由权值生成器(410)输出权值w₁(n)，w₂(n)，…，w_M(n)；数字信号处理部分(37)的输入信号为数字接收信号(x₁(n)，x₂(n)，…，x_M(n))、波束形成信号(y(n))、同步信号(T(n))和循环频率(α)，输出信号为权值w₁(n)，w₂(n)，…，w_M(n)。

3.根据权利要求1所述的车域网中环形阵列波束形成的装置，其特征在于，车载环形天线阵列装载于移动车辆顶端。

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