[发明专利]基于部分连接天线阵的无人机毫米波波束成形设计方法

权利要求书

1.一种基于部分连接天线阵的无人机毫米波波束成形设计方法，其特征在于，包括：

获取若干无人机用户各自对应的信道矩阵估计值，根据所述信道矩阵估计值确定各个无人机用户对应的无人机合并向量；

根据所述无人机合并向量和所述信道矩阵估计值，构建所述各个无人机用户对应的波束成形增益关系式和无人机用户总干扰关系式；

根据所述波束成形增益关系式和所述无人机用户总干扰关系式构建所述各个无人机用户对应的半正定规划问题，基于所述半正定规划问题确定所述各个无人机用户对应的模拟波束成形向量；

根据所述模拟波束成形向量，确定波束成形设计结果；

所述半正定规划问题的公式为：

其中，为无人机用户k对应的波束成形向量的自相关矩阵，为无人机用户k对应的波束成形增益关系式，为无人机用户k对应的无人机用户总干扰关系式，δ为权重系数，为无人机用户k对应的共轭转置向量的第k个1×N_G的子向量，N_G为子天线阵天线数量，为无人机用户k对应的奇异分解矩阵，角标·^H为矩阵/向量共轭转置运算符号，为自相关矩阵的第j行和第j列的元素，N_B为基站天线数量，为自相关矩阵的秩，为自相关矩阵的第m行和第n列的元素。

2.根据权利要求1所述的基于部分连接天线阵的无人机毫米波波束成形设计方法，其特征在于，所述根据所述信道矩阵估计值确定各个无人机用户对应的无人机合并向量的步骤包括：

对所述信道矩阵估计值进行奇异值分解，确定各个无人机用户对应的奇异向量；

根据所述奇异向量，确定各个无人机用户对应的无人机合并向量。

3.根据权利要求1所述的基于部分连接天线阵的无人机毫米波波束成形设计方法，其特征在于，所述根据所述无人机合并向量和所述信道矩阵估计值，构建所述各个无人机用户对应的波束成形增益关系式和无人机用户总干扰关系式的步骤包括：

根据所述无人机合并向量和所述信道矩阵估计值，确定所述各个无人机用户对应的等效信道向量；

根据所述等效信道向量，构建所述各个无人机用户对应的波束成形增益关系式和无人机用户总干扰关系式。

4.根据权利要求3所述的基于部分连接天线阵的无人机毫米波波束成形设计方法，其特征在于，所述根据所述等效信道向量，构建所述各个无人机用户对应的波束成形增益关系式和无人机用户总干扰关系式的步骤包括：

对所述等效信道向量进行向量共轭转置运算，得到所述各个无人机用户对应的共轭转置向量；

根据所述共轭转置向量，构建所述各个无人机用户对应的波束成形增益关系式和无人机用户总干扰关系式。

5.根据权利要求4所述的基于部分连接天线阵的无人机毫米波波束成形设计方法，其特征在于，所述根据所述共轭转置向量，构建所述各个无人机用户对应的波束成形增益关系式和无人机用户总干扰关系式的步骤包括：

根据所述共轭转置向量，确定所述各个无人机用户对应的奇异分解矩阵；

根据所述共轭转置向量构建所述各个无人机用户对应的波束成形增益关系式，以及根据所述奇异分解矩阵构建所述各个无人机用户对应的无人机用户总干扰关系式。

6.根据权利要求1所述的基于部分连接天线阵的无人机毫米波波束成形设计方法，其特征在于，所述基于所述半正定规划问题确定所述各个无人机用户对应的模拟波束成形向量的步骤包括：

基于所述半正定规划问题，确定所述各个无人机用户对应的模拟波束成型矩阵；

根据所述模拟波束成型矩阵生成所述各个无人机用户对应的若干候选向量，并将所述各个无人机用户对应的若干候选向量中满足预设条件的候选向量确定为所述各个无人机用户对应的模拟波束成形向量。