[发明专利]一种基于数字相控电磁表面天线的数字传输方法及系统有效

专利信息
申请号: 201811132301.4 申请日: 2018-09-27
公开(公告)号: CN109361432B 公开(公告)日: 2020-12-08
发明(设计)人: 戴凌龙;高昕宇;王碧钗;许慎恒;杨帆 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H04B7/04 分类号: H04B7/04;H04B7/0413;H04L25/02
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人: 王莹;吴欢燕
地址: 100084 北京市海*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 数字 电磁 表面 天线 传输 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种基于数字相控电磁表面天线的数字传输方法,其特征在于,包括:

根据导频信号,对本次数字信息传输进行信道估计,获得本次数字信息传输的预设信道;

根据所述预设信道,通过波束赋型矩阵对天线阵列进行调制,获得调制后的天线阵列;

获取待发送的基带信号,对所述基带信号进行数模转换,获得待发送的多流模拟信号;

将所述多流模拟信号照射到所述调制后的天线阵列上,通过所述调制后的天线阵列进行相位调整后,在所述预设信道上进行辐射;

其中,所述天线阵列包含电磁表面天线;

所述根据导频信号,对本次数字信息传输进行信道估计的步骤,具体包括:

根据导频信号、上一次迭代中获得的信道矩阵和上一次迭代中获得的字典矩阵,通过压缩感知算法估计本次迭代中的信道;

根据所述本次迭代中的信道,获得本次迭代中的信道矩阵和本次迭代中的字典矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述通过压缩感知算法估计本次迭代中的信道的步骤还包括:

若所述本次迭代中的信道精度满足预设精度或本次迭代次数达到预设次数,则将本次迭代中的信道作为预设信道。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述预设信道,通过波束赋型矩阵对天线阵列进行调制的步骤,具体包括:

对模拟波束赋型矩阵的每一个元素的取值设置初始概率分布,其中所述模拟波束赋型矩阵的每一个元素仅有有限个离散取值;

根据上一次迭代中获得的概率分布,生成多个本次迭代中的模拟波束赋型矩阵,并根据每一个所述本次迭代中的模拟波束赋型矩阵计算对应的数字波束赋型矩阵,将每一对本次迭代中的模拟波束赋型矩阵和对应的数字波束赋型矩阵称为一个候选解;

计算每一个所述候选解的代价函数,选择多个候选解作为精英解,利用所述精英解获得本次迭代中的概率分布,同时获得本次迭代中的模拟波束赋型矩阵。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述同时获得本次迭代中的模拟波束赋型矩阵的步骤之后还包括:

判断获知迭代次数等于预设迭代次数,将所述本次迭代中的模拟波束赋型矩阵作为所述波束赋型矩阵。

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述天线阵列包括馈源和电磁表面天线;

所述待发送的多流模拟信号经过所述馈源后,照射到所述电磁表面天线上,进而对所述多流模拟信号进行相位调整。

6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述电磁表面天线通过多个PIN二极管组成。

7.一种基于数字相控电磁表面天线的数字传输系统,其特征在于,包括:

信道估计模块,用于根据导频信号,对本次数字信息传输进行信道估计,获得本次数字信息传输的预设信道;

波束赋型模块,用于根据所述预设信道,通过波束赋型矩阵对天线阵列进行调制;

数模转换模块,用于获取待发送的基带信号,对所述基带信号进行数模转换,获得待发送的多流模拟信号;

天线模块,用于将所述多流模拟信号照射到所述天线阵列上,通过所述天线阵列进行相位调整后,在所述预设信道上进行辐射;

其中,所述天线阵列包含电磁表面天线;

所述信道估计模块具体用于:

根据导频信号、上一次迭代中获得的信道矩阵和上一次迭代中获得的字典矩阵,通过压缩感知算法估计本次迭代中的信道;

根据所述本次迭代中的信道,获得本次迭代中的信道矩阵和本次迭代中的字典矩阵。

8.一种电子设备,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,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述基于数字相控电磁表面天线的数字传输方法的步骤。

9.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述基于数字相控电磁表面天线的数字传输方法的步骤。

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