[发明专利]波束赋形的方法及毫米波通信系统、电子设备、存储介质

权利要求书

1.一种波束赋形的方法，其特征在于，应用于毫米波通信系统，所述波束赋形的方法，包括：

获取低频通信系统计算得到的各个当前用户对应的收发端信号方向；其中，每个所述当前用户对应的收发端信号方向为所述低频通信系统利用正交匹配追踪算法对所述当前用户的来波信号向量进行处理得到的上行低频链路的最佳波束对的方向；

分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出方向与所述当前用户对应的收发端信号方向相近的多个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵；

利用所述改进模拟波束赋形矩阵，构建所述当前用户的接收信号；

利用离散傅里叶变换插值法对所述当前用户的接收信号中的幅值最大信号以及与所述幅值最大信号相邻的两个信号进行计算，得到所述当前用户对应的估计角度偏差；

利用所述当前用户对应的估计偏差计算所述当前用户对应的直视径角度；

基于定义的角量化函数以及所述当前用户对应的直视径角度，构建所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；

分别利用基站端模拟波束赋形矩阵以及每个所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量，估计每个所述当前用户的等效下行链路信道；其中，所述基站端模拟波束赋形矩阵包括各个所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量与所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量的获取方式相同；

基于各个所述当前用户的等效下行链路信道，采用迫零算法对数字波束赋形进行设计，得到基站端数字波束赋形矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出方向与所述当前用户对应的收发端信号方向相近的多个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵，包括：

分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出与所述当前用户对应的收发端信号方向最接近的目标波束；

选取所述初始模拟波束赋形矩阵中，以所述目标波束为中心的预设范围内的各个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述当前用户对应的估计偏差计算所述当前用户对应的直视径角度，包括：

将所述当前用户对应的估计偏差与所述最大幅值信号的索引值的和，乘以单个波束的宽度，得到所述当前用户对应的直视径角度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

分别基于每个所述当前用户对应的收发端信号方向，获取每个所述当前用户对应的客户端数字波束赋形矢量。

5.一种毫米波通信系统，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取低频通信系统计算得到的各个当前用户对应的收发端信号方向；其中，每个所述当前用户对应的收发端信号方向为所述低频通信系统利用正交匹配追踪算法对所述当前用户的来波信号向量进行处理得到的上行低频链路的最佳波束对的方向；

筛选单元，用于分别针对每个所述当前用户，从初始模拟波束赋形矩阵中确定出方向与所述当前用户对应的收发端信号方向相近的多个波束，组成改进模拟波束赋形矩阵；

第一构建单元，用于利用所述改进模拟波束赋形矩阵，构建所述当前用户的接收信号；

偏差计算单元，用于利用离散傅里叶变换插值法对所述当前用户的接收信号中的幅值最大信号以及与所述幅值最大信号相邻的两个信号进行计算，得到所述当前用户对应的估计角度偏差；

角度计算单元，用于利用所述当前用户对应的估计偏差计算所述当前用户对应的直视径角度；

第二构建单元，用于基于定义的角量化函数以及所述当前用户对应的直视径角度，构建所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；

信道估计单元，用于分别利用基站端模拟波束赋形矩阵以及每个所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量，估计每个所述当前用户的等效下行链路信道；其中，所述基站端模拟波束赋形矩阵包括各个所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量；所述当前用户对应的移动端模拟波束赋形矢量与所述当前用户对应的基站端模拟波束赋形矢量的获取方式相同；

设计单元，用于基于各个所述当前用户的等效下行链路信道，采用迫零算法对数字波束赋形进行设计，得到基站端数字波束赋形矩阵。