一種波束賦形方法、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)與流程

一種波束賦形方法、電子設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)與流程背景波束賦形是一種利用信號(hào)處理技術(shù)對(duì)發(fā)射信號(hào)加權(quán)處理形成特定的指向性，從而有效的抑制多徑效應(yīng)和背景噪聲的技術(shù)。在現(xiàn)實(shí)生活中，波束賦形在毫米波通信、無線電定位、雷達(dá)檢測(cè)等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。不同于傳統(tǒng)的單天線傳輸系統(tǒng)，波束賦形系統(tǒng)通過利用陣列中的多個(gè)天線以及天線前面的信號(hào)處理模塊形成一個(gè)能夠指向目標(biāo)方向的信號(hào)波束，從而顯著增加了系統(tǒng)的傳輸距離、抗干擾性、傳輸速率等性能。技術(shù)細(xì)節(jié)對(duì)于波束賦形技術(shù)，一般采用的是線性陣列和非線性陣列。線性陣列可以使用乘法法線方程解決問題，而非線性陣列則需要采用一些更為復(fù)雜的特殊算法。本文將主要介紹一種適用于線性陣列的波束賦形方法。波束賦形方法步驟構(gòu)建陣列矢量在構(gòu)建陣列矢量時(shí)，需要考慮陣列的天線數(shù)目以及位置。一般，陣列中第n個(gè)天線的位置可以通過公式$$\\vec{r}_n=[x_n,y_n,z_n]^T$$計(jì)算得到。其中，T表示矩陣的轉(zhuǎn)置。計(jì)算陣列響應(yīng)矩陣陣列響應(yīng)矩陣表示了陣列各個(gè)天線接收信號(hào)的響應(yīng)系數(shù)?？梢允褂靡韵鹿接?jì)算陣列響應(yīng)矩陣：$$A(\\theta)=[a_1(\\theta),a_2(\\theta),...,a_N(\\theta)]$$其中，N表示陣列的天線數(shù)目，$\\theta$表示接收方向。an表示第n$$a_n(\\theta)=e^{-j\\frac{2\\pi}{\\lambda}\\vec{r_n}\\cdot\\vec{s}(\\theta)}$$其中，$\\lambda$表示波長(zhǎng)，$\\vec{s}(\\theta)$表示波束賦形的接收方向。計(jì)算波束權(quán)重波束權(quán)重是對(duì)陣列響應(yīng)矩陣進(jìn)行加權(quán)后得到的接收信號(hào)的權(quán)重系數(shù)，可以通過以下公式計(jì)算得到：$$w(\\theta)=A(\\theta)^H\\cdotR_n^{-1}\\cdot\\vec{s}(\\theta)$$其中，Rn表示噪聲協(xié)方差矩陣，H疊加陣列輸出疊加陣列輸出是指將每個(gè)天線接收到的信號(hào)根據(jù)波束權(quán)重系數(shù)進(jìn)行加權(quán)合成，得到最終的接收信號(hào)?？梢允褂靡韵鹿接?jì)算：$$y=\\sum_{n=1}^{N}w_nx_n$$其中，wn表示第n個(gè)天線的波束權(quán)重系數(shù)，xn表示第n電子設(shè)備本發(fā)明還涉及到一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器以及用于實(shí)現(xiàn)上述波束賦形方法的電路模塊。該電子設(shè)備可以應(yīng)用于毫米波通信、無線電定位、雷達(dá)檢測(cè)等領(lǐng)域，具有較強(qiáng)的信號(hào)處理能力和較高的信號(hào)傳輸速率。存儲(chǔ)介質(zhì)與流程此外，本發(fā)明還涉及到一種存儲(chǔ)介質(zhì)及其存儲(chǔ)流程。該存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)了上述波束賦形方法的相關(guān)代碼以及電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序等資源，并且具有較高的存儲(chǔ)效率和可靠性。該存儲(chǔ)介質(zhì)的存儲(chǔ)流程包括：寫入波束賦形方法的相關(guān)代碼；寫入電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序等資源；配置相關(guān)參數(shù)，如陣列天線數(shù)、傳輸距離等；完成存儲(chǔ)?？偨Y(jié)綜上所述，本文介紹了一種適用于線性陣列的波束賦形方法，并且說明了其在毫米波通信、無線電定位、雷達(dá)檢測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用和優(yōu)點(diǎn)。此外，本發(fā)