一种天线选择方法、装置、系统、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术涉及通信抗干扰技术领域，公开了一种天线选择方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。方法包括：获取待发射信号信息，构建广义空间调制系统模型，获取其信道矩阵；计算信道矩阵各列的模值；由大到小选择预设数量的模值，将预设数量的模值对应的天线集合成备选天线集合；从备选天线集合中选取目标数量的天线进行组合，并将所有天线组合集合成天线组合集合；计算天线组合集合中各个天线组合的最小欧式距离，并将最小欧氏距离中最大的天线组合作为目标天线组合发射待发射信号信息。本发明专利技术实施例中的天线选择方法通过模值结合最小欧氏距离的方法最大化选择目标天线，极大降低了天线选择算法的复杂度，还能够保证所选择的天线组合的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种天线选择方法、装置、系统、计算机设备和存储介质
本专利技术涉及通信抗干扰
，特别是涉及一种天线选择方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。
技术介绍
多输入多输出技术因为其能够成倍的提高系统传输速率且不需要增加额外的带宽而被确定为未来移动通信系统的核心技术之一。特别地，大规模多输入多输出系统的发射天线和接收天线数目远高于传统的多输入多输出系统，从而可以成倍的提升传输性能和通信容量。然而，随着天线数量大幅度增长，传统多输入多输出技术空时分组码和垂直分层空时码需要庞大的射频链路数量，这将消耗更多的成本。此外，随着收发天线数量的增加，空间信道数量将显著增长，若对每条信道进行信道估计和时频同步将消耗巨大的系统资源。随着天线数量的增长，接收端检测的复杂度呈指数级增长。传统的天线选择算法一是基于最小欧氏距离最大化准则算法，是移动通信系统中的最优天线选择算法。它需要遍历所有可能的发射符号，具有较高的复杂度。二是基于模值排序的算法，即取发射天线对应的信道列向量模值较大的几列发射天线作为选择的发射天线，降低了复杂度，但是性能不太好。可见，现有技术中的天线选择方法复杂度较高、综合性能不好，导致多输入多输出系统的成本高。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述的问题，提供一种天线选择方法、装置、系统、计算机设备和存储介质。在其中一个实施例中，本专利技术提供了一种天线选择方法，所述方法包括如下步骤：获取待发射信号信息，根据所述待发射信号信息构建广义空间调制系统模型，并通过理想信道对所述广义空间调制系统模型进行估计，得到所述广义空间调制系统模型的信道矩阵；计算所述信道矩阵各列的模值；由大到小选择预设数量的所述模值，将预设数量的所述模值对应的天线集合成备选天线集合；从所述备选天线集合中选取目标数量的所述天线进行组合，并将所有天线组合集合成天线组合集合；计算所述天线组合集合中各个所述天线组合的最小欧式距离，并将所述最小欧氏距离中最大的所述天线组合作为目标天线组合，所述目标天线组合用于发射所述待发射信号信息。在其中一个实施例中，本专利技术提供了一种天线选择装置，包括：广义空间模型创建模块，用于获取待发射信号信息，根据所述待发射信号信息构建广义空间调制系统模型，并通过理想信道对所述广义空间调制系统模型进行估计，得到所述广义空间调制系统模型的信道矩阵；模值计算模块，用于计算所述信道矩阵各列的模值；备选天线集合生成模块，用于由大到小选择预设数量的所述模值，将预设数量的所述模值对应的天线集合成备选天线集合；天线组合集合生成模块，用于从所述备选天线集合中选取目标数量的所述天线进行组合，并将所有天线组合集合成天线组合集合；目标天线组合选择模块，用于计算所述天线组合集合中各个所述天线组合的最小欧式距离，并将所述最小欧氏距离中最大的所述天线组合作为目标天线组合，所述目标天线组合用于发射所述待发射信号信息。在其中一个实施例中，本专利技术还提供一种天线选择系统，包括：信号发射端，用于发送信号；信号接收端，用于接收信号；天线选择设备，包括如上所述的天线选择装置，用于根据所述发射天线和所述接收天线发送和接收的信号计算并选择目标天线组合，所述目标天线组合用于发射信号。在其中一个实施例中，本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述所述天线选择方法的步骤。在其中一个实施例中，本专利技术还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行上述所述天线选择方法的步骤。本专利技术实施例中的天线选择方法、装置、系统、计算机设备和存储介质，通过先将天线进行筛选降低选择目标的数量，再进一步利用模值排序以及最小欧式距离最大化选择目标天线，极大降低了天线选择的复杂度，还能够保证所选择的天线组合的性能。附图说明图1为一个实施例中提供的天线选择方法的应用环境图；图2为一个实施例中提供的天线选择方法的流程图；图3为一个实施例中确定目标天线组合的流程图；图4为一个实施例中进行算法检测的仿真结果图；图5为一个实施例中另一个进行算法检测的仿真结果图；图6为一个实施例中提供的天线选择装置的结构框图；图7为一个实施例中提供的目标天线组合选择模块的结构框图；图8为一个实施例中提供的天线选择系统的结构框图；图9为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一xx单元称为第二xx单元，且类似地，可将第二xx单元称为第一xx单元。图1为一个实施例中提供的天线选择方法的应用环境图，如图1所示，在该应用环境中，包括天线100、发射端110、接收端120和天线选择设备130。天线100是一种变换器，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换。在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。一般天线都具有可逆性，即同一副天线既可用作发射天线，也可用作接收天线。发射端110和接收端120是信号发生装置和接收装置，可以是用户终端，诸如手机、电脑或者其他计算机设备等。天线选择设备130架设在发射端110和接收端120之间，用于执行本专利技术实施例中的天线选择方法来实现通信过程中输送信号的天线的选择。实施例一如图2所示，在一个实施例中，提出了一种天线选择方法，本实施例主要以该方法应用于上述图1中的天线选择设备130来举例说明，具体可以包括以下步骤：步骤S201，获取待发射信号信息，根据所述待发射信号信息构建广义空间调制系统模型，并通过理想信道对所述广义空间调制系统模型进行估计，得到所述广义空间调制系统模型的信道矩阵；步骤S202，计算信道矩阵各列的模值；步骤S203，由大到小选择预设数量的模值，将预设数量的模值对应的天线集合成备选天线集合；步骤S204，从备选天线集合中选取目标数量的天线进行组合，并将所有天线组合集合成天线组合集合；步骤S205，计算天线组合集合中各个天线组合的最小欧式距离，并将最小欧氏距离中最大的天线组合作为目标天线组合，目标天线组合用于发射所述待发射信号信息。在本专利技术实施例中，广义空间调制系统是指通过将发射端的原始数据比特流经过分组、空间调制模块，映射成发射向量，并由空间调制选择的激活天线发射，其他非激活的天线保持静默，即不发射数据。理想信道是指在信号传输过程中无失真的理想传输信道；待发射信号信息是指无线电波承载的数据信息，目标数量的天线是指在广义空降调制过程中，通常会激活多根天线用于发射待发射信号信息，用于发射待发射信号信息的激活天线对应的数量即为目标数量，预设数量则本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线选择方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取待发射信号信息，根据所述待发射信号信息构建广义空间调制系统模型，并通过理想信道对所述广义空间调制系统模型进行估计，得到所述广义空间调制系统模型的信道矩阵；计算所述信道矩阵各列的模值；由大到小选择预设数量的所述模值，将预设数量的所述模值对应的天线集合成备选天线集合；从所述备选天线集合中选取目标数量的所述天线进行组合，并将所有天线组合集合成天线组合集合；计算所述天线组合集合中各个所述天线组合的最小欧式距离，并将所述最小欧氏距离中最大的所述天线组合作为目标天线组合，所述目标天线组合用于发射所述待发射信号信息。

【技术特征摘要】
1.一种天线选择方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：获取待发射信号信息，根据所述待发射信号信息构建广义空间调制系统模型，并通过理想信道对所述广义空间调制系统模型进行估计，得到所述广义空间调制系统模型的信道矩阵；计算所述信道矩阵各列的模值；由大到小选择预设数量的所述模值，将预设数量的所述模值对应的天线集合成备选天线集合；从所述备选天线集合中选取目标数量的所述天线进行组合，并将所有天线组合集合成天线组合集合；计算所述天线组合集合中各个所述天线组合的最小欧式距离，并将所述最小欧氏距离中最大的所述天线组合作为目标天线组合，所述目标天线组合用于发射所述待发射信号信息。2.如权利要求1所述的天线选择方法，其特征在于，所述广义空间调制系统模型由Nt根发射天线和Nr根接收天线组成，所述理想信道为频率选择性慢衰落信道，所述信道矩阵可表示为：其中，表示发射天线到接收天线在所述频率选择性慢衰落信道的信道增益，表示所述信道矩阵为Nr×Nt维矩阵。3.如权利要求2所述的天线选择方法，其特征在于，所述计算所述信道矩阵各列的模值采取二范数计算方式进行，计算公式可表示为：其中，表示发射天线到接收天线在所述频率选择性慢衰落信道的信道增益，表示对所述信道增益进行二范数计算。4.如权利要求3所述的天线选择方法，其特征在于，所述计算所述天线组合集合中各个所述天线组合的最小欧式距离，并将所述最小欧氏距离中最大的所述天线组合作为目标天线组合，具体包括：通过所述天线组合集合中所述天线组合对所述待发射信号信息进行调制和映射，得到与所述待发射信号信息对应的星座符号；根据所述星座符号计算所述发射天线的发射向量，计算公式可表示为：其中Ik表示所述天线组合，调制符号是对应所述天线组合中发射天线发送的星座符号，S表示所有的星座符号的集合；根据所述发射向量计算所述最小欧式距离，计算公式可表示为：其中，dmin为最小欧式距离，为对应所述天线组合的信...

【专利技术属性】
技术研发人员：田红心，祁婷，方旭愿，杜文丛，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61