60 GHz毫米波通信中一种新的波束搜索算法

采用毫米波进行信号传输,使多天线技术集成实现成为可能,继而可利用阵列天线波束赋形技术。然而,当天线阵元数增多时,将导致最优波束对的搜索算法复杂度急剧增加。该文充分利用不同数目阵元产生的波束特性,提出一种基于划区而治的逐步细化高效搜索算法;通过逐步增加使能天线数目,有效缩小搜索空间,最终实现最优波束对搜索。相比于现有方案,该算法能显著降低搜索过程中信令传输及能量消耗,仿真结果进一步验证了该算法的有效性。     

一种基于波束和信道同时搜索的智能天线方案及其性能分析

该文提出了一种基于对波束和信道进行同时搜索的转换波束智能天线方案,并进一步分析了采用该方案时系统上行链路的信干比(SIR)性能。该方案较之传统的波束和信道分别搜索和选择的各自方案有一定的优越性,符合未来移动通信系统中智能天线的发展方向。     

60GHz无线通信系统中自适应扇区波束赋形算法研究

针对60GHz无线通信系统中波束赋形算法复杂度高的缺点,提出了一种自适应扇区级波束赋形算法(Self-adaption Sector,SAS)。该算法利用已知波束码本数目,结合实际信道情况自适应地生成扇区级码本数目,进而按照IEEE802.15.3c标准重新构造扇区级和波束级码本,根据信道状态信息,通过二维曲面搜索,最终得到用于收发双方通信的最优波束对。仿真结果验证了该算法的可靠性和有效性。与现有算法相比,提出的算法能够明显降低波束搜索的复杂度,减少赋形过程中信令传输和能量损耗。     

阵列天线波束赋形的混合遗传算法优化

本文提出了一种应用于阵列天线波束赋形优化的混合遗传算法.该算法将简化的步长加速法作为一个局部搜索算子,融入到基于实数编码的遗传算法中.局部搜索算子的引入,使得新算法同时具有了传统遗传算法在全局搜索时的鲁棒性和步长加速法在局部搜索中搜索较快的优点.文中分别利用该算法对16元直线阵列进行了平顶波束和余割平方波束赋形优化,仿真结果表明了该算法在阵列天线波束赋形优化问题上的应用是有效的.     

面向无人机毫米波高效波束搜索的码本优化设计

针对无人机(UAV)动态环境下,波束无法实时匹配这一问题,结合毫米波数字-模拟混合波束形成系统,提出采用一种低复杂度的码本设计方法,以提高波束搜索效率。该方法首先建立了分层波束搜索模型并提出以扇形波束作为训练波束;其次将扇形波束的阵列响应改写为傅里叶级数形式,并利用傅里叶反变换得到扇形波束的理想数字码本;最后通过几何贪婪(Greedy Geometric, GG) 算法设计数字基带预编码器和射频预编码器,得到了具有快速搜索能力的优化波束。仿真结果表明,该码本优化方法具有较低的复杂度,有效地提高了波束搜索效率,满足了无人机实时波束匹配需求。     

毫米波移动通信中基于AUKF的波束跟踪算法

针对移动毫米波通信场景中收发波束存在角度偏差时接收信号质量急剧下降的问题,提出一种基于自适应无迹卡尔曼滤波(AUKF)原理的波束跟踪算法。针对低复杂度对于移动场景的适用性,该算法设计了一种有效的波束跟踪方案,在模拟波束形成架构中通过训练一个波束对以跟踪一条电磁波路径来保持有效的毫米波通信。通过引入自适应调节因子,在系统存在异常扰动时候,可以自适应调节预测和观测协方差矩阵,提高估计精度和收敛速度。仿真结果表明,所提的自适应无迹卡尔曼滤波算法明显降低了移动环境中的波束跟踪误差,具有稳健的波束跟踪能力。     

波束形状损耗对多波束搜索雷达的影响

多波束搜索雷达采用多个同时接收波束对每一个发射波束的照射空域进行覆盖,其波束形状损耗计算和影响与单波束搜索模式存在差异。文中研究了多波束搜索雷达中波束形状损耗对系统检测性能的影响,推导了通用的计算方法,并利用仿真方法研究了不同系统参数配置下的检测性能。由仿真结果可知,波束形状损耗一般随同时接收多波束数目的增加而减小。     

相控阵雷达目标搜索的MAB模型策略

针对相控阵雷达波束指向的问题,研究相控阵雷达搜索状态下的波束指向控制策略,目的在于提升其目标发现概率以及发现效率。将相控阵雷达面临的搜索问题看作为一类多臂赌博机问题,进而在上限置信度指数方法的基础上对该问题进行求解,同时与贪婪算法等其他方法进行对比。仿真结果表明,所得到的雷达波束搜索策略使得雷达发现目标所用时间一般不超过扫描一次负责空域所用时间的两倍。在相同搜索时间内,雷达对弱小目标发现概率提升至少20%。并且该方法算法复杂度相对较低,具备实际应用能力。     

基于置信传播和波束搜索的LDPC联合译码算法

当置信传播算法BP（Belief Propagation）应用于LDPC短码时,由于传递消息的不独立性,使得译码性能与最大似然译码有较大差距。考虑到LDPC码分布的稀疏性,以及在BP失败译码中仅有少量错误位的统计事实,提出了一种波束搜索算法,把它级联于BP算法来对失败译码进行后处理。在付出一定计算复杂性的代价下,以期提高整体的译码性能。在波束搜索算法的实现中,译码伴随式的信息以及码字位的可靠性信息被融合进对搜索个体的代价函数中。它的目标是在给定的波束宽度下,寻找到失败译码对应的错误样式,从而纠错的目的。仿真结果表明对LDPC短码,此联合算法在译码性能与计算复杂度之间取得较好的折衷。     

车载搜索雷达波束稳定及坐标系转换

搜索波束稳定技术及相关坐标系转换是装备了车载搜索雷达的自行防空武器系统的关键技术之一.搜索波束稳定是指车载搜索雷达在车体倾斜状态下工作时,搜索波束俯仰起始位置与大地水平面的夹角保持不变.否则会出现遗漏搜索空域的现象.进行坐标系转换是由于搜索雷达直接测量的目标信息是搜索雷达坐标系下的,而输出到操控终端和显示终端的目标信息是大地坐标系下的,所以要进行搜索雷达坐标系到大地坐标系间的转换.