一种采用组合移相器的平行动态子阵列架构及波束成形方法技术

本发明专利技术公开了一种采用组合移相器的平行动态子阵列架构及波束成形方法，该平行动态子阵列架构中每个射频链路都动态连接到一个由两个平行阵列的天线子集组成的子阵列，在保持高分辨率主瓣的同时实现灵活的子阵列布局；采用组合式移相器架构能克服模拟预编码恒定幅值的硬件限制，获取更好的波束性能；采用穷举搜索方案获取移相器激活策略，并采用布谷鸟搜索算法搜索相位分布，从而获得最终码字，可在低复杂架构的基础上，实现高分辨低栅瓣的波束。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信，特别涉及一种采用组合移相器的平行动态子阵列架构及基于平行动态子阵列的毫米波大规模阵列波束成形方法。

技术介绍

1、传统的毫米波大规模多输入输出系统采用半波长间距的均匀阵列，其通过增加天线个数来获取高分辨率波束，然而配置大量的天线会导致系统更加复杂。

2、具体地，目前的毫米波多输入输出系统主要存在两种波束成形(预编码)方案：自适应波束成形和基于码本的波束成形方案。

3、自适应波束成形技术：在时分双工模式中，基站根据接收到的信号估计出上行信道信息，并根据上下行信道互易性计算出下行信道信息。最终基站根据获取的下行信道信息获取预编码矩阵。然而，对于频分双工模式中，上下行信道处于不同频率，信道增益和相位滞后均不相同，因此需要在用户端估计出下行信道，并反馈给基站，从而获取最终的预编码矩阵。

4、基于码本方案：该方案设计一套码本，码本中包含多个码字，每个码字对应于一个物理方向。系统通过发送导频的方式对码本进行波束训练，最终接收端根据获取的导频信息匹配出适应当前信道环境的最优码字。

5、常见的自适应波束成本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种采用组合移相器的平行动态子阵列架构，其特征在于，所述平行动态子阵列架构的基站端配备一个由两个平行的UPA组成的PUPA同时为K个单天线用户提供服务，每个UPA阵列有N＝Nx×Nz根天线，其中Nx和Nz分别为沿x轴和z轴的天线个数，基站同时服务的用户数受射频链路数量NRF的限制，K≤NRF，每个射频链路通过一个高分辨率移相器和2N个低分辨率移相器连接，所述高分辨率移相器和低分辨率移相器由2N+1开关控制，两个UPA中激活的移相器数量分别为和其约束条件为

2.一种基于平行动态子阵列的毫米波大规模阵列波束成形方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1所述的采用组合移相器的...

【技术特征摘要】

1.一种采用组合移相器的平行动态子阵列架构，其特征在于，所述平行动态子阵列架构的基站端配备一个由两个平行的upa组成的pupa同时为k个单天线用户提供服务，每个upa阵列有n＝nx×nz根天线，其中nx和nz分别为沿x轴和z轴的天线个数，基站同时服务的用户数受射频链路数量nrf的限制，k≤nrf，每个射频链路通过一个高分辨率移相器和2n个低分辨率移相器连接，所述高分辨率移相器和低分辨率移相器由2n+1开关控制，两个upa中激活的移相器数量分别为和其约束条件为

2.一种基于平行动态子阵列的毫米波大规模阵列波束成形方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1所述的采用组合移相器的平行动态子阵列架构，所述方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于平行动态子阵列的毫米波大规模阵列波束成形方法，其特征在于，所述基站端发送训练信号s到k个用户，通过训练获得波束向量fk，基站端可以得到其与用户k之间的有效信道的步骤包括：

4.根据权利要求3所述的基于平行动态子阵列的毫米...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑福春，李琪，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：