基于电磁矢量传感器的MIMO-Y型天线阵列形成方法技术

本发明专利技术涉及一种基于电磁矢量传感器的MIMO-Y型天线阵列形成方法，包括以下步骤：步骤一、计算接收端多天线为Y型阵列时的入射信号空间导向矢量；步骤二、计算基于电磁矢量传感器的所述Y型阵列导向矢量；步骤三、计算所述Y型阵列空间衰落相关性函数；步骤四、计算所述Y型阵列的阵元为电磁矢量传感器单元的空间衰落相关性。本发明专利技术通过在Y型天线阵列中引入电磁矢量传感器EVS的算法，扩展了对MIMO的系统建模，优化了MIMO多天线系统终端天线设计。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
基于电磁矢量传感器的MIMO‑Y型天线阵列形成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、计算接收端多天线为Y型阵列时的入射信号空间导向矢量，所述Y型阵列由Y1、Y2、Y3三个子线形阵列组成，相邻子线形阵列夹角为120°，相邻阵元间距为d，假设第k个天线阵元的坐标为(xk，yk)(k＝1，2，...，3M)，则xk=(k-1)dk≤M-0.5(k-M-1)dM+1≤k≤2M-0.5(k-2M-1)d2M+1≤k≤3M]]>yk=0k≤M0.53(k-M-1)M+1≤k≤2M-0.53(k-2M-1)2M+1≤k≤3M]]>以三维坐标中的原点为参考点，所述Y型阵列的导向矢量为：α(θ，ψ)UYA＝[α1(θ，ψ)T，α2(θ，ψ)T，α3(θ，ψ)T]T其中，α1(θ,ψ)=[1,ejkωτ2,...,ejkwτM]Tα2(θ,ψ)=[1,ejkwτM+2,...,ejkwτ2M]Tα3(θ,ψ)=[1,ejkwτ2M+2,...,ejkwτ3M]T]]>其中kω＝2π/λ，λ表示接收信号的波长，τk＝xkcosψsinθ+yksinψsinθ，得到：α(θ,ψ)UYA=[1,...,ejkwd(k-1)cosψsinθ,...,1,...,ejkwd(k-M-1)(-12cosψ+32sinψ)sinθ,...,1,...,ejkwd(k-2M-1)(-12cosψ+32sinψ)sinθ,...]T;]]>步骤二、计算基于电磁矢量传感器的所述Y型阵列导向矢量，电磁矢量传感器EVS的导向矢量为：αEVS(Θ)=[eTbT]T=Ψ(θ,ψ)Ω(γ,η)=cosθcosψ-sinψcosθψsinψcosψ-sinθ0-sinψ-cosθψcosψcosψ-cosθψsinψ0sinθsinγejηcosγ]]>引入电磁矢量传感器的所述Y型阵列导向矢量表示为：αEYA(Θ)=αEVS(Θ)⊗αUYA(θ,ψ);]]>步骤三、计算所述Y型阵列空间衰落相关性函数，在MIMO多天线阵列中，阵元m和阵元n之间的空间衰落相关定义为：其中E[·]为数学期望，(·)*表示复数共轭，为阵元m接收信号能量均值，和分别为阵元m和n的导向矢量，为波达信号的三维空间概率分布函数，在所述Y型阵列中ρ(m，n)的实部和虚部分别为Re[ρ(m,n)]=-1sinc(Δθ)sin(θ0)×{Σk=0∞Σm=0k(-1)2k+m+1Z2k(22kk!)22k+1m×sinc[(2k+1-2m)Δθ]sin[(2k+1-2m)θ0]+2Σk=1∞Σm=0∞Σl=0k+m(-1)k+2m+l+1m!Γ(2k+m+1)×sinc(2kΔψ)cos(2k(ψ0+ξ))×sinc[[2(k+m-l)+1]Δθ]2(k+m)+1l×sin[[2(k+m-l)+1]θ0](Z4)2(k+m)}]]>Im[ρ(m,n)]=2sinc(Δθ)sin(θ0)Σk=0∞Σm=0∞(-1)mm!Γ(2k+m+2)×sinc[(2k+1)Δψ]×sin[(2k+1)(ψ0+ξ)](Z2)2(k+m)+1×{122(k+m+1)2(k+m+1)k+m+1+Σl=0k+m(-1)k+m+l+122(k+m)+1×sinc[2(k+m-l+1)Δθ]cos[2(k+m-l+1)&...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，王亚林，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32