[发明专利]一种低复杂度分布式波束成形方法

权利要求书

1.一种低复杂度分布式波束成形方法，其特征在于，包括以下步骤：

选取通信系统中单天线的多个单天线分布式节点组成发射端，接收端节点为单个目标节点；

通过多种初始相角发射信号调节发射端的各发射节点相角，最大化目标节点处的信号功率，实现分布式波束成形。

2.根据权利要求1所述的一种低复杂度分布式波束成形方法，其特征在于，多个分布式节点载波频率完全同步。

3.根据权利要求1所述的一种低复杂度分布式波束成形方法，其特征在于，分布式节点的数量大于等于2。

4.根据权利要求1所述的一种低复杂度分布式波束成形方法，其特征在于，通过调节各发射节点相角，最大化目标节点处的接收信号功率，实现分布式波束成形，包括以下步骤：

对第k发射节点相角进行优化，固定其余N-1个发射节点的相角，得到目标节点处的接收信号功率最大时第k发射节点最优相角；k为1到N，N是发射节点的个数；

对除节点k外的发射节点的相角值进行调整，得到目标节点处的接收信号功率最大时其余N-1个发射节点的最优相角值，实现多个发射节点的分布式波束成形。

5.根据权利要求4所述的一种低复杂度分布式波束成形方法，其特征在于，对第k发射节点相角进行优化时，第k发射节点以初始相角0、π/2和π发射信号。

6.根据权利要求4所述的一种低复杂度分布式波束成形方法，其特征在于，目标节点处的接收信号功率|r(φ)|²通过下式计算：

式中：α_n是第n发射节点的信号功率值，α_l是第l发射节点的信号功率值，φ_n是第n发射节点的发射相角，φ_l是第l发射节点的发射相角，l≠n，N是发射节点的个数，j表示虚数单位。

7.根据权利要求6所述的一种低复杂度分布式波束成形方法，其特征在于，目标节点处的接收信号r(φ)通过下式计算：

式中：φ＝[φ₁,φ₂,...,φ_N]^T是各个发射节点的相角值，φ₁是第1发射节点的发射相角，φ₂是第2发射节点的发射相角，φ_N是第N发射节点的发射相角，α_n是第n发射节点的信号功率值。

8.根据权利要求5所述的一种低复杂度分布式波束成形方法，其特征在于，第k发射节点最优相角通过下式计算：

φ_m,k＝∠(C(0)-C(π)+j(2C(π/2)-C(0)-C(π)))

式中，C(0)为第k发射节点相角φ'_m,k取相角0时目标节点处接收信号功率；C(π/2)为第k发射节点相角φ'_m,k取相角π/2时目标节点处接收信号功率；C(π)为第k发射节点相角φ'_m,k取相角π时目标节点处接收信号功率，φ'_m,k为第m次迭代，第k发射节点的相角，j为虚数单位。

9.根据权利要求7所述的一种低复杂度分布式波束成形方法，其特征在于，第k发射节点相角φ'_m,k取相角0时目标节点处接收信号功率C(0)、第k发射节点相角φ'_m,k取相角π/2时目标节点处接收信号功率C(π/2)以及第k发射节点相角φ'_m,k取相角π时目标节点处接收信号功率C(π)通过下式计算：

式中，A是目标节点接收信号功率的动态变化的实数值，B是目标节点接收信号功率下限值。