一种毫米波通信码本设计方法及相关组件技术

本发明专利技术提供一种近场毫米波码本生成方法及相关组件，其中近场毫米波码本生成方法应用于近场层级式通信波束码本系统，所述方法包括：获取当前层级的码本在所述近场层级式通信波束码本系统中所处的层级数；根据所述层级数与预设层级的关系，确定所述当前层级的码本层级，所述码本层级包括上层码本和下层码本；基于所述当前层级的码本层级得到近场毫米波通信码本通过本发明专利技术提供的近场毫米波码本生成方法，考虑了近场区域内球面波前的特性，避免了其性能受损，并实现了对整个菲涅耳区域的覆盖，设计了覆盖极坐标下层码本和旨在减少波束搜索开销的上层码本。码本。码本。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波通信码本设计方法及相关组件


[0001]本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种毫米波通信码本设计方法及相关组件。

技术介绍

[0002]随着无线通信技术的高速发展，人们对无线通信的需求空前增长。毫米波由于其具有波长短、频带宽及传输速率高的特点，利用毫米波进行通信将在未来通信系统发展中发挥至关重要的作用。
[0003]在毫米波通信系统中，为了弥补毫米波或太赫兹频段超高频带来的严重路径损耗，需要采用大规模阵列天线的波束形成技术。现行的通信系统一般为每个天线分配专用的射频链，射频链的功耗及成本较高，使得全数字波束赋形难以实现。相反，具有单射频链和恒幅约束的模拟波束成形更实用，通常依赖于预定义的码本。
[0004]现有技术中适用于远场场景的码本由于未考虑到近场区域内球面波前的特性，其性能可能会受到损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种毫米波通信码本设计方法及相关组件，用以解决现有技术中码本的性能受到损失的缺陷，实现对整个菲涅耳区域的覆盖。
[0006]本专利技术提供一种近场毫米波通信码本设计方法，应用于近场层级式通信波束码本系统，所述近场层级式通信波束码本系统包括n
lv
层级码本，每个层级码本的角度方向的码字个数为i
θ
，各个层级初始码字为所述近场毫米波通信码本设计方法包括：获取当前层级的码本在所述近场层级式通信波束码本系统中所处的层级数；根据所述层级数与预设层级的关系，确定所述当前层级的码本层级，所述码本层级包括上层码本和下层码本；基于所述当前层级的码本层级得到近场毫米波通信码本
[0007]根据本专利技术提供的一种近场毫米波通信码本设计方法，所述根据所述层级数与预设层级的关系，确定所述当前层级的码本层级，所述码本层级包括上层码本和下层码本，具体包括：在所述层级数为第n
lv
层级的情况下，则确定所述当前层级的码本的码本层级为下层码本，且覆盖所述下层码本的最小波束增益需满足g
min
＞＝ρ。
[0008]根据本专利技术提供的一种近场毫米波通信码本设计方法，所述根据所述层级数与预设层级的关系，确定所述当前层级的码本层级，所述码本层级包括上层码本和下层码本，具体包括：在所述层级数不为第n
lv
层级的情况下，则确定所述当前层级的码本为上层码本，且覆盖所述上层码本的最小波束增益需满足
[0009]根据本专利技术提供的一种近场毫米波通信码本设计方法，所述获取当前层级的码本在所述近场层级式通信波束码本系统中所处的层级数之前，还包括：令r1＝∞，i
r
＝1；在r
ir
大于r
min
的情况下，令i
r
＝i
r
+1并执行所述获取当前层级的码本在所述近场层级式通信波束码本系统中所处的层级数的步骤。
[0010]根据本专利技术提供的一种近场毫米波通信码本设计方法，还包括：所述下层码本在r方向上第i
r
个码字位置的最小波束增益需满足
[0011]根据本专利技术提供的一种近场毫米波通信码本设计方法，还包括：旋转波束，用于生成覆盖目标角度方向的波束向量W
l
[i
r
，i
θ
]；所述旋转波束使用任意码字与远场导向矢量的哈达玛积
[0012]根据本专利技术提供的一种近场毫米波通信码本设计方法，还包括：重定位波束，用于生成覆盖目标距离方向的波束向量所述重定位波束使用任意码字与近场导向矢量的哈达玛积
[0013]本专利技术还提供一种近场毫米波通信码本设计装置，应用于近场层级式通信波束码本系统，所述近场层级式通信波束码本系统包括n
lv
层级码本，每个层级码本的角度方向的码字个数为i
θ
，各个层级初始码字为所述近场毫米波通信码本设计装置包括：获取模块，用于获取当前层级的码本在所述近场层级式通信波束码本系统中所处的层级数；码本层级确定模块，用于根据所述层级数与预设层级的关系，确定所述当前层级的码本层级，所述码本层级包括上层码本和下层码本；近场毫米波通信码本模块，用于基于所述当前层级的码本层级得到近场毫米波通信码本
[0014]本专利技术还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述近场毫米波通信码本设计方法。
[0015]本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述近场毫米波通信码本设计方法。
[0016]本专利技术提供的近场毫米波码本生成方法及相关组件，应用于近场层级式通信波束码本系统，通过获取当前层级的码本在所述近场层级式通信波束码本系统中所处的层级数；根据所述层级数与预设层级的关系，确定所述当前层级的码本层级，所述码本层级包括上层码本和下层码本；基于所述当前层级的码本层级得到近场毫米波通信码本考虑了近场区域内球面波前的特性，避免了其性能受损，并实现了对整个菲涅耳区域的覆盖，设计了覆盖极坐标下层码本和旨在减少波束搜索开销的上层码本。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1是本专利技术提供的近场层级式通信波束码本设计方法流程示意图；
[0019]图2是本专利技术提供的近场层级式通信波束码本系统模型示意图；
[0020]图3是本专利技术提供的近场层级式通信波束码本的波束旋转和波束重定位示意图；
[0021]图4是本专利技术提供的近场层级式通信波束码本的下层码本平均和最小波束增益与SNR的关系示意图；
[0022]图5是本专利技术提供的近场层级式通信波束码本的不同初始码字的成功率与SNR的关系示意图；
[0023]图6是本专利技术提供的近场毫米波通信码本设计装置的结构示意图；
[0024]图7是本专利技术提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
[0025]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]请参照图1，图1为本专利技术提供的近场层级式通信波束码本设计方法流程示意图。
[0027]请参照图2，图2为本专利技术提供的近场层级式通信波束码本系统模型示意图。
[0028]本专利技术提供一种近场毫米波通信码本设计方法，应用于近场层级式通信波束码本系统，近场层级式通信波束码本系统包括nlv层级码本，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种近场毫米波通信码本设计方法，其特征在于，应用于近场层级式通信波束码本系统，所述近场层级式通信波束码本系统包括层级码本，每个层级码本的角度方向的码字个数为i
θ
，各个层级初始码字为所述近场毫米波通信码本设计方法包括：获取当前层级的码本在所述近场层级式通信波束码本系统中所处的层级数；根据所述层级数与预设层级的关系，确定所述当前层级的码本层级，所述码本层级包括上层码本和下层码本；基于所述当前层级的码本层级得到近场毫米波通信码本2.根据权利要求1所述的近场毫米波通信码本设计方法，其特征在于，所述根据所述层级数与预设层级的关系，确定所述当前层级的码本层级，所述码本层级包括上层码本和下层码本，具体包括：在所述层级数为第层级的情况下，则确定所述当前层级的码本的码本层级为下层码本，且覆盖所述下层码本的最小波束增益需满足。3.根据权利要求1所述的近场毫米波通信码本设计方法，其特征在于，所述根据所述层级数与预设层级的关系，确定所述当前层级的码本层级，所述码本层级包括上层码本和下层码本，具体包括：在所述层级数不为第层级的情况下，则确定所述当前层级的码本为上层码本，且覆盖所述上层码本的最小波束增益需满足4.根据权利要求1所述的近场毫米波通信码本设计方法，其特征在于，所述获取当前层级的码本在所述近场层级式通信波束码本系统中所处的层级数之前，还包括：令；在r
ir
大于r
min
的情况下，令并执行所述获取当前层级的码本在所述近场层级式通信波束码本系统中所处的层级数的步骤。5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞飞，陈嘉伟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：