[发明专利]一种两级波束赋形方法

权利要求书

1.一种两级波束赋形方法，其特征在于，包括：

(一)对待发数据流进行空时块编码，得到编码后的数据流；

(二)通过全方向波束赋形矩阵和定向波束赋形矩阵构建与均匀矩形天线阵列对应的两级波束赋形矩阵；其中：

所述均匀矩形天线阵列由L×M根天线组成，L为所述均匀矩形天线阵列的行，M为所述均匀矩形天线阵列的列，所述均匀矩形天线阵列在空间角度处的阵列响应矢量对应的计算公式为：

f or l＝1,2,…,L；m＝1,2,…,M；

其中，表示均匀矩形天线阵列的阵列响应矢量，所述阵列响应矢量是所述均匀矩形天线阵列中的天线对某一方向来波的响应能力，以所述均匀矩形天线阵列所在平面中的任一点为坐标原点，以所述均匀矩形天线阵列所在平面为xoy平面且以所述均匀矩形天线阵列所在平面的法向量为z轴建立空间直角坐标系，表示在空间直角坐标系中待发信号的发射方向与z轴之间的夹角，θ表示在空间直角坐标系中待发信号的发射方向在xoy平面上的投影与x轴之间的夹角，λ表示待发信号的波长，d_x表示所述均匀矩形天线阵列中相邻两根天线在x方向上的距离，d_y表示所述均匀矩形天线阵列中相邻两根天线在y方向上的距离；

假设全方向波束赋形矩阵集为其中，所述矩阵集的自相关对应的计算公式为：

-Q+1≤τ≤Q-1

其中，表示y方向的平移量，τ表示x方向的平移量，(·)^*表示共轭；表示复数域，P，Q分别表示全方向波束赋形矩阵的行和列，N表示全方向波束赋形矩阵的个数；

所述矩阵集满足以下的条件：

其中，所述矩阵集为(P,Q,N)-ACM，即自相关互补矩阵，和δ(τ)均为克罗内克函数，即当N＝2时，(P,Q,N)-ACM为一对格雷互补矩阵；

假设定向波束赋形矩阵为其中，所述定向波束赋形矩阵为：

其中，表示定向波束赋形矩阵在(r,c)处的元素；R和C分别表示定向波束赋形矩阵的行和列；

假设对所述均匀矩形天线阵列做波束赋形的两级波束赋形矩阵集为所述两级波束赋形矩阵为：

其中，为定向波束赋形矩阵，为全方向波束赋形矩阵，L＝RP，M＝CQ，表示克罗尼克积运算；

通过所述两级波束赋形矩阵对所述编码后的数据流进行波束赋形，生成所述均匀矩形天线阵列的待发信号。

2.根据权利要求1所述的两级波束赋形方法，其特征在于，所述待发数据流为：

其中，X(t)表示待发信号，整数t为时间域的索引，表示s_n(t)的空域波束赋形权重，n＝1,…,N，N为正整数。