CN102447500A - 一种天线控制装置、便携式电子设备及天线控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线控制装置、便携式电子设备及天线控制方法，天线控制装置用于便携式电子设备中，便携式电子设备中包括用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，第一可重构天线有N种工作状态，通信对端的第二天线有M种天线状态，N≥2，M≥1，天线控制装置包括：第一状态确定单元，从第一可重构天线和第二天线能够形成的天线状态集合中确定包括第一状态的第一天线状态集合，便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，第一可重构天线工作于第一状态；第一天线控制单元，在便携式电子设备从通信对端进行数据接收时，控制第一可重构天线，使第一可重构天线工作于第一状态。本发明提高了方向图可重构的多天线系统的吞吐量。

Description

一种天线控制装置、便携式电子设备及天线控制方法

技术领域

本发明涉及多天线系统，特别是一种天线控制装置、便携式电子设备及天线控制方法。

背景技术

在各种便携式电子设备(如笔记本电脑、手机、PDA等)上使用固定多天线系统时，由于显示屏金属背壳的影响，天线单元方向图总是朝向上半空间、左半空间、或者右半空间，而且天线的方向图是固定不变的，这造成使用该天线系统的辐射波束方向图种类不够丰富、天线单元方向图固定，多输入多输出(MIMO)通信机不能在各种环境的来波情况下，都达到最佳通信效果。

而使用方向图可重构的多天线系统是解决该问题的一种办法。但发明人在实现本发明实施例的过程中发现，现有技术中还没有一种较好的方向图可重构的多天线系统的控制方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种天线控制装置、便携式电子设备及天线控制方法，提高方向图可重构的多天线系统的吞吐量。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种天线控制装置，用于具有接收机的便携式电子设备中，所述便携式电子设备中包括用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，与所述接收机电连接，所述第一可重构天线具有N种工作状态，所述通信对端的第二天线具有M种天线状态，所述N≥2，所述M≥1，所述天线控制装置具体包括：

第一状态确定单元，用于从所述第一可重构天线和第二天线能够形成的N×M种天线状态集合中确定包括所述第一可重构天线的第一状态的第一天线状态集合，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态；

第一天线控制单元，用于在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态。

上述的天线控制装置，其中，所述第二天线为第二可重构天线，所述M≥2，所述第一天线状态集合中包括所述第一状态和所述第二可重构天线的第二状态，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态，所述第二可重构天线工作于所述第二状态。

上述的天线控制装置，其中，所述天线控制装置还包括：

第二状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

上述的天线控制装置，其中，所述天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第二天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线任意选择一个天线，并控制所选择的天线以所述第一状态中所指示的状态以最大功率进行工作；

第三状态确定单元，用于在所述最大的信干噪比大于或等于信干噪比门限，且所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

上述的天线控制装置，其中，还包括：

第四状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

上述的天线控制装置，其中，还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第四天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

上述的天线控制装置，其中，所述第一状态确定单元具体用于获取所述第一可重构天线中的每个天线的最大信干噪比状态，所述第一可重构天线的第一状态为所述第一可重构天线中所有天线的最大信干噪比状态的集合，每个天线的最大信干噪比状态为：在其他天线的天线状态固定情况下，使得所述接收机具有最大的信干噪比的天线状态。

上述的天线控制装置，其中，所述第一状态确定单元具体包括：

初始化单元，设置一差异参数的初始值和天线状态记录单元；

统计单元，用于统计每一次切换天线时RSS值；

差值计算单元，在每一次天线切换后，判断切换后的RSS值与切换前的RSS值的差值；

判断单元，用于在每一次天线切换后，判断所述差值是否大于当前差异参数的当前值，如果是，将所述差异参数的值设置为所述差值，并将当前天线切换后的天线状态记录到所述天线状态记录单元中；

确定单元，用于在所有天线切换完成后，将所述天线状态记录单元中的第一可重构天线的状态确定为所述第一状态，将所述天线状态记录单元中的第二可重构天线的状态确定为所述第二状态。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种便携式电子设备，包括：

接收机；

用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，与所述接收机电连接；所述第一可重构天线具有N种工作状态，所述通信对端的第二天线具有M种天线状态，所述N≥2，所述M≥1；

一天线控制装置，所述天线控制控制具体包括：

第一状态确定单元，用于从所述第一可重构天线和第二天线能够形成的N×M种天线状态集合中确定包括所述第一可重构天线的第一状态的第一天线状态集合，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态；

第一天线控制单元，用于在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述第二天线为第二可重构天线，所述M≥2，所述第一天线状态集合中包括所述第一状态和所述第二可重构天线的第二状态，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态，所述第二可重构天线工作于所述第二状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述天线控制装置还包括：

第二状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第二天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线任意选择一个天线，并控制所选择的天线以所述第一状态中所指示的状态以最大功率进行工作；

第三状态确定单元，用于在所述最大的信干噪比大于或等于信干噪比门限，且所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述天线控制装置还包括：

第四状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第四天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种天线控制方法，用于具有接收机的便携式电子设备中，所述便携式电子设备中包括用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，与所述接收机电连接，所述第一可重构天线具有N种工作状态，所述通信对端的第二天线具有M种天线状态，所述N≥2，所述M≥1，所述天线控制方法具体包括：

从所述第一可重构天线和第二天线能够形成的N×M种天线状态集合中确定包括所述第一可重构天线的第一状态的第一天线状态集合，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态；

在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态。

本发明实施例具有以下的有益效果：

本发明实施例提供了一种提升系统容量的低复杂度统计自适应快速发射天线选择的方案，其考虑采用等功率以及等增益传输以减少反馈带宽的消耗。在高信噪比情况下，应该要增大发射天线的选择数目，而在低信噪比时，应减少发射天线数以提高信噪比从而提升系统的容量，几乎在整个信噪比变化范围之内，本发明实施例的方案都比非自适应选择算法性能优越。结合方向图可重构天线技术和快速选择方案，在WiFi网络和笔记本终端进行的吞吐量测试表明，方向图重构选择系统比相同配置下普通天线的性能有10％-150％的性能提升，此外，基于滑动时间窗条件，可缩短重构方向图最优选择时间的方案能够在不改动物理层的情况下，为天线选择和天线重构的研究提供了一种有效的实现手段，也为慢速移动信道条件下的天线选择方案提供了一种在上层实现的方法。

附图说明

图1为本发明实施例的天线控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例的滑动时间窗示意图；

图3为参数梯度Δ的示意图；

图4为本发明实施例的便携式电子设备的结构示意图。

具体实施方式

在对本发明实施例进行详细说明之前，先对本发明实施例的理论基础描述如下。

考虑一个发送天线数为N_t，接收天线数为N_r的点对点MIMO系统，选择发射天线数为M_t，M_t的取值是可变的，且动态取值范围为[1，min(N_t，N_r)]，选择发射天线子集记为S，在接收端，假设所有的N_r个天线都用来接收数据，为接收天线定义一个N_r×N_r的相关系数矩阵

为发送天线定义一个N_t×N_t的相关系数矩阵

则N_r×N_t信道矩阵可表示为：

$H=R_{R_x}^{1/2}{H}_W{R}_{T_x}^{1/2}---\left(1\right)$

其中，

H_W为独立同分布、零均值单位方差圆对称复高斯矩阵。则对于选择发射天线子集S，N_r×M_t信道矩阵可表示为：

$\tilde{H}\left(S\right)=R_{R_x}^{1/2}{\tilde{H}}_W\left(s\right){\tilde{R}}_{T_x}^{1/2}\left(s\right)---\left(2\right)$

其中，

为M_t×M_t维的

子矩阵，并假设其为满秩，

为N_r×M_t矩阵，且矩阵元素与H_W中服从相同的分布，值得注意的是，与

情形不同，

并不一定是H_W的子矩阵。对于给定的S，经过天线选择后接收信号向量为：

$y=\tilde{H}\left(S\right)X+n---\left(3\right)$

X为M_t×1维发送向量，其协方差矩阵为

其中，E_s为总平均发射能量，

为维M_t×M_t单位矩阵。这意味着已选择的发射天线上均互相独立地传输信息。向量n表示零均值、协方差矩阵为

的N_r×1维圆对称复高斯噪声矢量。

为了降低反馈带宽的消耗以及系统的复杂度，在选择出的发射天线上进行等增益传输。发射天线速率的取值由计算最低信噪比(SNR)时对应的容量给出，因为当传输速率低于该容量值时，数据信号将以任意小的误码率进行传输。因此，对于给定的S，为等速率分配的全部瞬时容量可表示为：

C_ER(S)＝M_tlog₂(1+SNR_min(S))                (4)

其中，SNR_min(S)为线性接收机检测出的最低信噪比。例如，在迫零接收机中，

${\mathrm{SNR}}_{\min }\left(S\right)=\underset{1\≤k\≤M_t}{\min }{E}_s/\left(M_t{\mathrm{\σ}}^2{\left[{\left(\tilde{H}{\left(S\right)}^H\tilde{H}\left(S\right)\right)}^{-1}\right]}_{k,k}\right)---\left(5\right)$

现在讨论基于MIMO衰落信道的长期统计分析的发射端天线选择算法。由(4)式可看出：求解瞬时容量C_ER(S)的期望值，首先需要给出SNR_min(S)的分布。然而在实际的随机衰落信道下，很难获得SNR_min(Sr)的精确解。因此，算法使用SNR_min(S)的下限值(适用于迫零检测和MMSE检测)：

${\mathrm{SNR}}_{\min }\left(S\right)\≥\frac{E_s}{M_t{\mathrm{\σ}}^2}{\mathrm{\Λ}}_{\min }\left(R_{\mathrm{Rx}}\right){\mathrm{\Λ}}_{\min }\left({\tilde{R}}_{\mathrm{Tx}}\left(S\right)\right)\×{\mathrm{\Λ}}_{\min }\left({\tilde{H}}_W{\left(S\right)}^H{\tilde{H}}_W\left(S\right)\right)---\left(6\right)$

式中，Λ_min(A)表示Hermitian矩阵的最小特征值(实数)。则相应的，(4)式中的C_ER(S)以下限的形式表示为C_ER(S)≥C_ER，LB(S)，下限值C_ER，LB(S)由下式给出：

$C_{\mathrm{ER},\mathrm{LB}}\left(S\right)=M_t{\log }_2(1+\frac{E_s}{M_t{\mathrm{\σ}}^2}{\mathrm{\Λ}}_{\min }\left(A\right){\mathrm{\Λ}}_{\min }\left({\tilde{R}}_{\mathrm{Tx}}\left(S\right)\right)\×{\mathrm{\Λ}}_{\min }\left({\tilde{H}}_W{\left(S\right)}^H{\tilde{H}}_W\left(S\right)\right))---\left(7\right)$

则对于随机衰落信道情况下，C_ER，LB(S)的期望值可表示为：

$E\left[C_{\mathrm{ER},\mathrm{LB}}\left(S\right)\right]=M_t{\∫}_0^{\∞}{\log }_2(1+\mathrm{\ρ}\left(S\right)\mathrm{\λ})f_{{\mathrm{\Λ}}_{\min }}^{\left(M_t\right)}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}---\left(8\right)$

其中，

表示

的概率密度函数(PDF)。M_t×M_t随机矩阵为复Wishart矩阵。

在此基础上，可求解出平均容量下限值的闭合形式解，即：

$E\left[C_{\mathrm{ER},\mathrm{LB}}\left(S\right)\right]=M_t\underset{n=0}{\overset{D}{\mathrm{\Σ}}}{C}_n^{\left(M_t\right)}{\∫}_0^{\∞}{\log }_2(1+\mathrm{\ρ}\left(S\right)\mathrm{\λ}){\mathrm{\λ}}^n{e}^{-M_t\mathrm{\λ}}\mathrm{d\λ}---\left(11\right)$

下面求解上式的积分项，首先令t＝1+ρ(s)λ，引入不完全伽玛函数

则

$X_k=\frac{1}{\mathrm{\μ}{\left(s\right)}^{k+1}}\underset{i=0}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\frac{k!}{(k-i)!}\mathrm{\Γ}(k-i,\mathrm{\μ}\left(s\right))$

则得：

$E\left[C_{\mathrm{ER},\mathrm{LB}}\left(s\right)\right]=\underset{n=0}{\overset{D}{\mathrm{\Σ}}}{c}_n^{\left(M_t\right)}[\frac{{(-1)}^n{e}^{\mathrm{\μ}\left(s\right)}}{\left(\ln 2\right)\mathrm{\ρ}{\left(s\right)}^n}\×\underset{k=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left({(-1)}^k\frac{n!}{(n-k)!}\frac{1}{{\mathrm{\μ}\left(s\right)}^k}\underset{i=0}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{\Γ}(i,\mathrm{\μ}\left(s\right))}{i!}\right)]---\left(12\right)$

现在给出具体的天线方向图选择(即天线方向图重构)方案，即选择发射天线子集使得(12)式的平均容量下限的闭式解最大。该算法最多只需要

次计算即可求解出目标值。从(11)式可容易看出，在给定的M_t下，ρ(s)越大(取决于

)，则E[C_ER，LB(S)]值越大。因此，算法首先选择出大小为min(N_t，N_r)的发射天线子集，其中每个元素S^*(M_t)(M_t＝1，2，…，min(N_t，N_r))对应着当前最大的ρ(s)值；然后从S^*(M_t)中选择子集S^*使得(12)式的容量值最大。算法步骤描述如下：

Step 1.选择S^*(M_t)(M_t＝1，2，…，min(N_t，N_r))：

$S^{*}\left(M_t\right)=\arg \underset{S:S\⋐\{\mathrm{1,2},...N_t\},\left|S\right|=M_t}{\max }\mathrm{\ρ}\left(s\right)$

$=\arg \underset{S:S\⋐\{\mathrm{1,2},...N_t\},\left|S\right|=M_t}{\max }{\mathrm{\Λ}}_{\min }\left({\tilde{R}}_{\mathrm{Tx}}\left(s\right)\right)---\left(13\right)$ 其中，|S|表示集合S中元素的个数。

Step 2.从Step 1得到的S^*(M_t)中选择子集S^*：

$S^{*}=\arg \underset{\underset{1\≤M_t\≤\min (N_t,N_r)}{S:S=S^{*}\left(M_t\right)}}{\max }E\left[C_{\mathrm{ER},\mathrm{LB}}\left(S\right)\right]$

$=\arg \underset{\underset{1\≤M_t\≤\min (N_t,N_r)}{S:S=S^{*}\left(M_t\right)},}{\max }\underset{n=0}{\overset{D}{\mathrm{\Σ}}}{c}_n^{\left(M_t\right)}[\frac{{(-1)}^n{e}^{\mathrm{\μ}\left(s\right)}}{\left(\ln 2\right)\mathrm{\ρ}{\left(s\right)}^n}$

$\×\underset{k=0}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}\left({(-1)}^k\frac{n!}{(n-k)!}\frac{1}{{\mathrm{\μ}\left(s\right)}^k}\underset{i=0}{\overset{k}{\mathrm{\Σ}}}\frac{\mathrm{\Γ}(i,\mathrm{\μ}\left(s\right))}{i!}\right)]---\left(14\right)$

从式(13)可看出，在给定的M_t下，步骤1中S^*(M_t)的选取取决于对应的发射相关子矩阵的最小特征值。而步骤2中S^*的选取则取决于平均信噪比的变化。

基于以上基础知识，本发明实施例的天线控制装置，用于具有接收机的便携式电子设备中，所述便携式电子设备中包括用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，与所述接收机电连接，所述第一可重构天线具有N种工作状态，所述通信对端的第二天线具有M种天线状态，所述N≥2，所述M≥1，所述天线控制装置如图1所示，具体包括：

第一状态确定单元，用于从所述第一可重构天线和第二天线能够形成的N×M种天线状态集合中确定包括所述第一可重构天线的第一状态的第一天线状态集合，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态；

第一天线控制单元，用于在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态。

在本发明的具体实施例中，通信对端的第二天线可以是常规天线，也可以是可重构天线，在第二天线为常规天线时，则M＝1。

而当所述第二天线为第二可重构天线，所述M≥2，这种情况下，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比与如下两个因素有关：第一可重构天线的状态和第二可重构天线，此时，所述第一天线状态集合中包括所述第一状态和所述第二可重构天线的第二状态，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态，所述第二可重构天线工作于所述第二状态。

而本发明实施例的天线控制装置不但可以包括第一天线控制单元，用于在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态，同时，之前提到，在对端也是可重构天线时，在确定第一可重构天线的状态之后，还可以控制对端的第二可重构天线的状态，使得通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大，此时，本发明实施例的天线控制装置还包括：

第二状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态(即第三状态为第二状态的一个子集)，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

举例说明如下。

假定第二可重构天线的第二状态如下：天线A处于工作状态A1；天线B处于工作状态B3；天线C处于工作状态C4。

则第三状态是从如下状态中选择出来的，使得从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大的状态：

天线A处于工作状态A1，天线B、C不工作；

天线B处于工作状态B3，天线A、C不工作；

天线C处于工作状态B4，天线A、B不工作；

天线A处于工作状态A1，天线B处于工作状态B3，天线C不工作；

天线A处于工作状态A1，天线C处于工作状态C4，天线B不工作；

天线B处于工作状态B3，天线C处于工作状态C4，天线A不工作；

天线A处于工作状态A1；天线B处于工作状态B3；天线C处于工作状态C4。

在本发明具体实施例中，当通信对端不是等功率发射、且发射天线数量不固定时，上述的第二状态确定单元和发送单元才工作。

利用本发明实施例的天线控制装置，先确定所述通信对端到所述便携式电子设备的信干噪比最大时可重构天线的所处状态，进而控制可重构天线工作于该状态，使得便携式电子设备的信干噪比最大，提高了系统的吞吐量。

进一步，本发明实施例中，控制对端可重构天线的状态，使得通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大，进一步提高了系统的吞吐量。

在以上所述的本发明的具体实施例中，仅涉及便携式电子设备作为接收端时的控制方法，而在便携式电子设备作为发送端时，本发明实施例的天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第二天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线任意选择一个天线，并控制所选择的天线处于所述第一状态中所指示的状态，并以最大功率进行工作；

第三状态确定单元，用于在所述最大的信干噪比大于或等于信干噪比门限，且所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

在以上所述的本发明的具体实施例中，在便携式电子设备作为发送端时，根据信干噪比来选择发射天线，但在本发明实施例的另一种方式中，根据吞吐量来选择天线及天线状态，这种情况下，该天线控制装置还包括：

第四状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

当然，还可以结合信干噪比来选择便携式电子设备作为发送端时的天线和天线状态，这种情况下，所述天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第四天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

在本发明的具体实施例中，上述的第一状态确定单元、第二状态确定单元、第三状态确定单元以及第四状态确定单元均可以采用循环遍历的方式来实现，但上述的方式下，循环次数过多，为了减少循环次数，本发明具体实施例中，采用如下三种可以减少循环次数的方式来实现。

<方式一>

假定所述第一可重构天线中包括X个天线，所述X个天线的可能工作状态数量的乘积等于N；

假定所述第二可重构天线中包括Y个天线，所述Y个天线的可能工作状态数量的乘积等于M；

则在实现方式一，第一状态确定单元具体用于获取所述第一可重构天线中的每个天线的最大信干噪比状态，所述第一可重构天线的第一状态为所述第一可重构天线中所有天线的最大信干噪比状态的集合，每个天线的最大信干噪比状态为：在其他天线的天线状态固定情况下，使得所述接收机具有最大的信干噪比的天线状态。

以第一可重构天线中包括天线X1和X2，分别具有2种状态X11、X12、X21和X22，第二可重构天线中包括天线Y1和Y2，分别具有2种状态Y11、Y12、Y21和Y22，

如图2所示，该方式下包括如下流程：

步骤21，固定天线X2、Y1和Y2的天线状态，记录X1在X11和X12时的接收信干噪比，并记录接收信干噪比最大的天线状态，假定为X11；

步骤22，固定天线X1、Y1和Y2的天线状态，记录X2在X21和X22时的接收信干噪比，并记录接收信干噪比最大的天线状态，假定为X22；

步骤23，固定天线X1、X2和Y1的天线状态，记录Y2在Y21和Y22时的接收信干噪比，并记录接收信干噪比最大的天线状态，假定为Y22；

步骤24，固定天线X1、X2和Y2的天线状态，记录Y1在Y11和Y12时的接收信干噪比，并记录接收信干噪比最大的天线状态，假定为Y12；

则此时所述第一可重构天线的第一状态为天线X1处于X11状态，而天线X2处于X22状态，而第二可重构天线的第二状态为天线Y1处于Y12状态，而天线Y2处于Y22状态。

而第二状态确定单元在所述第一可重构天线工作于所述第一状态(X11X22)时，从所述第二可重构天线的第二状态(Y12 Y22)中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

如第三状态可能是Y1处于Y12状态，而Y2不工作，也可能是Y2处于Y22状态，而Y1不工作，也可能是Y1处于Y12状态，而Y2处于Y22状态。总之，第三状态是第二状态的一个子集。

<方式二>

方式二中，是一种基于滑动时间窗的算法流程。

对于实际通信机，每个收发机都有接收时间窗，在一定时间长度上对信号进行统计、平均。本文提出的模型所基于的信噪比，在实际MIMO系统中也是在时间窗上统计，并将多个天线上的接收功率进行合并，并除以噪声的结果。通常，每一次接收功率RSS值的获取，通常都需要一个完整时间窗的时间(在普通WiFi网卡中是6秒)，这使完成一次天线方向图选择算法需要很长时间，以4天线为例，需要24秒。为此如何在更短的时间上文成天线选择，是必须解决的问题。设样本为n维时变向量，某区域样本可表示为

(t₁，RSS₁)，(t₂，RSS₂)...，(t_k，RSS_k)，(t_k+1，RSS_k+1)

其中，RSS_i表示该区域内第i时刻的接收信号强度值RSSI，假定有一L组连续记录数据，系统当前的状态主要由过去时刻到当前时刻的L组记录数据来描述，即系统当前的建模信息可从当前起到过去的L组记录数据中得到。因此，可由这L组数据建模。由于系统是时变的，随着系统的运行，系统的状态在不断的变化，同时新的输入输出数据不断得到。为了使模型能准确的反映系统的当前状态，就要用新的数据描述模型，而与当前时刻相关性变小的旧数据可以忽略或在建模中所占的比例应降低。因此，建立一个随时间滑动的建模数据区间，并保持该区间长度L不变，当有一个新数据加入时，最早的数据相应的从L区间滑动出去，随着系统的运行，数据区间不断的更新，模型也相应的由新区间的数据不断更新，由于这个滑动的数据区间不断地随时间变化，故称这个数据区间为滑动时间窗。

图2为滑动时间窗示意图，假设当前状态的时刻为K+L，建模数据为K时刻到K+L时刻内的L区间内数据，首先用此L区间内的数据建立模型，等到下一个时刻K+L+1时，新的测量数据加入，K时刻数据被丢弃，模型将由K+1到K+L+1的L区间内数据建立，可以看出这个建模过程是一个滑动优化过程。

对于L区间内的样本，根据芯片底层数据采样时间的不同，给予不同程度的考虑。当采样时刻离当前时刻越远，则其在建模时刻所占比重将减少，离当前时刻越近的数据，则在建模时给予更多的考虑。引入时间窗概念，可优化问题为：

初始状态：RSS_初始＝a₀₍₁₎+a₀₍₂₎+…+a_0(n)

第一次天线切换：RSS₁＝a₀₍₁₎+a₀₍₂₎+…+a_0(n-1)+a₁

第二次天线切换：RSS₂＝a₀₍₁₎+a₀₍₂₎+…+a_0(n-2)+a₁+a₂

.                        .

.                        .

.                        .

第i次天线切换：RSS_i＝a₀₍₁₎+a₀₍₂₎+…+a_0(n-i)+a₁+a₂+…+a_i

用图形可以直观地表示为如图3所示。引入参数梯度Δ，令Δ₁＝RSS₁-RSS_初始＝a₁-a₀，相应的，Δ₂＝RSS₂-RSS₁＝a₂-a₀，Δ_i＝RSS_i-RSS_i-1＝a_i-a₀，从这些式子中可以容易看出，只要计算出前后2次天线选择后的梯度Δ值，即可方便得出当前的相对最优天线组合。

算法时间分析

使用802.11n网卡作为测试收发信机，结合上述算法及其软件实现和可重构天线平台测试以上算法。实际中，每切换完一次天线组合，通过网卡芯片给出的RSS值都需要等待一定的时间才趋于稳定，经过大量的实验发现，对于Intel 4965和Atheros XB72系列网卡，这段等待时间t_waite大约在4s左右。另外，在实际的算法实现中，对RSS值的分析均采用RSS稳定后的一段时间内的统计平均值代替当前时刻的某一瞬时值，因此，为了计算该统计平均值，我需要读取一定数量m_RSS的RSS瞬时值进行统计，假设每隔t_slice时间片读取一个RSS瞬时值，并且移动终端上共配置有N种方向图重构天线的组合，则在一次全搜索过程中，总共需要花费的时间为(t_waite+m_RSS×t_slice)×N(单位s)，当N取值较大时，显然不能满足实时性的需要。

现在考虑基于时间窗的梯度更新算法，该算法的最大优势在于不再考虑天线切换后RSS的稳定时间t_waite，即由天线切换后的RSS梯度更新值代替原来的待稳定后的RSS的统计值。如果，时间片设为100ms，每次天线切换均采样5个RSS值，假设共有12组天线，则花费的时间为54s。而采用时间窗算法所需的时间大大缩短。

本发明具体实施例中，所述第一状态确定单元具体包括：

初始化单元，设置一差异参数的初始值和天线状态记录单元；

统计单元，用于统计每一次切换天线时RSS值；

差值计算单元，在每一次天线切换后，判断切换后的RSS值与切换前的RSS值的差值；

判断单元，用于在每一次天线切换后，判断所述差值是否大于当前差异参数的当前值，如果是，将所述差异参数的值设置为所述差值，并将当前天线切换后的天线状态记录到所述天线状态记录单元中；

确定单元，用于在所有天线切换完成后，将所述天线状态记录单元中的第一可重构天线的状态确定为所述第一状态，将所述天线状态记录单元中的第二可重构天线的状态确定为所述第二状态。

具体算法实现如下：

初始化Delta＝0，MaxIndex＝0，RSS_初始预处理；

第一次切换天线，并统计RSS值，Delta＝RSS₁-RSS_初始，MaxIndex＝1；

For i＝2：n

切换天线组合i，并统计RSS值；

If RSS_i-RSS_i-1＞Delta

Delta＝RSS_i-RSS_i-1；

MaxIndex＝i；

End

End

MaxIndex的最终结果即为当前相对最优的天线组合序数。

本发明实施例的一种便携式电子设备如图4所示，包括：

接收机；

用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，与所述接收机电连接；所述第一可重构天线具有N种工作状态，所述通信对端的第二天线具有M种天线状态，所述N≥2，所述M≥1；

一天线控制装置，所述天线控制控制具体包括：

第一状态确定单元，用于从所述第一可重构天线和第二天线能够形成的N×M种天线状态集合中确定包括所述第一可重构天线的第一状态的第一天线状态集合，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态；

第一天线控制单元，用于在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述第二天线为第二可重构天线，所述M≥2，所述第一天线状态集合中包括所述第一状态和所述第二可重构天线的第二状态，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态，所述第二可重构天线工作于所述第二状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述天线控制装置还包括：

第二状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第二天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线任意选择一个天线，并控制所选择的天线以所述第一状态中所指示的状态以最大功率进行工作；

第三状态确定单元，用于在所述最大的信干噪比大于或等于信干噪比门限，且所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述天线控制装置还包括：

第四状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

上述的便携式电子设备，其中，所述天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第四天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

本发明实施例的一种天线控制方法，用于具有接收机的便携式电子设备中，所述便携式电子设备中包括用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，与所述接收机电连接，所述第一可重构天线具有N种工作状态，所述通信对端的第二天线具有M种天线状态，所述N≥2，所述M≥1，所述天线控制方法具体包括：

从所述第一可重构天线和第二天线能够形成的N×M种天线状态集合中确定包括所述第一可重构天线的第一状态的第一天线状态集合，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态；

在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态。

所述第二天线为第二可重构天线时，本发明还包括：

在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态，并将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态；或

在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线任意选择一个天线，并控制所选择的天线以所述第一状态中所指示的状态以最大功率进行工作，在所述最大的信干噪比大于或等于信干噪比门限，且所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态，并将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态；或

在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；并在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态；或

在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

本发明实施例提供了一种提升系统容量的低复杂度统计自适应快速发射天线选择的方案，其考虑采用等功率以及等增益传输以减少反馈带宽的消耗。在高信噪比情况下，应该要增大发射天线的选择数目，而在低信噪比时，应减少发射天线数以提高信噪比从而提升系统的容量，几乎在整个信噪比变化范围之内，本发明实施例的方案都比非自适应选择算法性能优越。结合方向图可重构天线技术和快速选择方案，在WiFi网络和笔记本终端进行的吞吐量测试表明，方向图重构选择系统比相同配置下普通天线的性能有10％-150％的性能提升，此外，基于滑动时间窗条件，可缩短重构方向图最优选择时间的方案能够在不改动物理层的情况下，为天线选择和天线重构的研究提供了一种有效的实现手段，也为慢速移动信道条件下的天线选择方案提供了一种在上层实现的方法。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (16)

1.一种天线控制装置，用于具有接收机的便携式电子设备中，其特征在于，所述便携式电子设备中包括用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，与所述接收机电连接，所述第一可重构天线具有N种工作状态，所述通信对端的第二天线具有M种天线状态，所述N≥2，所述M≥1，所述天线控制装置具体包括：

第一状态确定单元，用于从所述第一可重构天线和第二天线能够形成的N×M种天线状态集合中确定包括所述第一可重构天线的第一状态的第一天线状态集合，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态；

第一天线控制单元，用于在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态。

2.根据权利要求1所述的天线控制装置，其特征在于，所述第二天线为第二可重构天线，所述M≥2，所述第一天线状态集合中包括所述第一状态和所述第二可重构天线的第二状态，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态，所述第二可重构天线工作于所述第二状态。

3.根据权利要求2所述的天线控制装置，其特征在于，所述天线控制装置还包括：

第二状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

4.根据权利要求2所述的天线控制装置，其特征在于，所述天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第二天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线任意选择一个天线，并控制所选择的天线以所述第一状态中所指示的状态以最大功率进行工作；

第三状态确定单元，用于在所述最大的信干噪比大于或等于信干噪比门限，且所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

5.根据权利要求2所述的天线控制装置，其特征在于，还包括：

第四状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

6.根据权利要求2所述的天线控制装置，其特征在于，还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第四天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

7.根据权利要求1所述的天线控制装置，其特征在于，所述第一状态确定单元具体用于获取所述第一可重构天线中的每个天线的最大信干噪比状态，所述第一可重构天线的第一状态为所述第一可重构天线中所有天线的最大信干噪比状态的集合，每个天线的最大信干噪比状态为：在其他天线的天线状态固定情况下，使得所述接收机具有最大的信干噪比的天线状态。

8.根据权利要求2所述的天线控制装置，其特征在于，所述第一状态确定单元具体包括：

初始化单元，设置一差异参数的初始值和天线状态记录单元；

统计单元，用于统计每一次切换天线时RSS值；

差值计算单元，在每一次天线切换后，判断切换后的RSS值与切换前的RSS值的差值；

判断单元，用于在每一次天线切换后，判断所述差值是否大于当前差异参数的当前值，如果是，将所述差异参数的值设置为所述差值，并将当前天线切换后的天线状态记录到所述天线状态记录单元中；

确定单元，用于在所有天线切换完成后，将所述天线状态记录单元中的第一可重构天线的状态确定为所述第一状态，将所述天线状态记录单元中的第二可重构天线的状态确定为所述第二状态。

9.一种便携式电子设备，其特征在于，包括：

接收机；

用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，与所述接收机电连接；所述第一可重构天线具有N种工作状态，所述通信对端的第二天线具有M种天线状态，所述N≥2，所述M≥1；

一天线控制装置，所述天线控制控制具体包括：

第一状态确定单元，用于从所述第一可重构天线和第二天线能够形成的N×M种天线状态集合中确定包括所述第一可重构天线的第一状态的第一天线状态集合，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态；

第一天线控制单元，用于在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态。

10.根据权利要求9所述的便携式电子设备，其特征在于，所述第二天线为第二可重构天线，所述M≥2，所述第一天线状态集合中包括所述第一状态和所述第二可重构天线的第二状态，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态，所述第二可重构天线工作于所述第二状态。

11.根据权利要求10所述的便携式电子设备，其特征在于，所述天线控制装置还包括：

第二状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

12.根据权利要求10所述的便携式电子设备，其特征在于，所述天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第二天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线任意选择一个天线，并控制所选择的天线以所述第一状态中所指示的状态以最大功率进行工作；

第三状态确定单元，用于在所述最大的信干噪比大于或等于信干噪比门限，且所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态；

发送单元，用于将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态。

13.根据权利要求10所述的便携式电子设备，其特征在于，所述天线控制装置还包括：

第四状态确定单元，用于在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

14.根据权利要求10所述的便携式电子设备，其特征在于，所述天线控制装置还包括：

判断单元，用于判断所述最大的信干噪比是否小于一信干噪比门限；

第四天线控制单元，用于在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；

第三天线控制单元，用于在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

15.一种天线控制方法，用于具有接收机的便携式电子设备中，其特征在于，所述便携式电子设备中包括用于与通信对端进行无线通信的第一可重构天线，与所述接收机电连接，所述第一可重构天线具有N种工作状态，所述通信对端的第二天线具有M种天线状态，所述N≥2，所述M≥1，所述天线控制方法具体包括：

从所述第一可重构天线和第二天线能够形成的N×M种天线状态集合中确定包括所述第一可重构天线的第一状态的第一天线状态集合，所述便携式电子设备的接收机具有最大的信干噪比时，所述第一可重构天线工作于所述第一状态；

在所述便携式电子设备从所述通信对端进行数据接收时，控制所述第一可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第一状态。

16.根据权利要求15所述的天线控制方法，其特征在于，所述第二天线为第二可重构天线时，还包括：

在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态，并将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态；或

在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线任意选择一个天线，并控制所选择的天线以所述第一状态中所指示的状态以最大功率进行工作，在所述最大的信干噪比大于或等于信干噪比门限，且所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第二可重构天线的第二状态中确定所述第二可重构天线的第三状态，从所述通信对端到所述便携式电子设备的吞吐率最大时，所述第二可重构天线工作于所述第三状态，并将所述第三状态发送到所述通信对端，供所述通信对端在向所述便携式电子设备发送数据时，控制所述第二可重构天线，使所述第二可重构天线工作于所述第三状态；或

在所述第一可重构天线工作于所述第一状态时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；并在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态；或

在所述最大的信干噪比小于信干噪比门限时，且所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，从所述第一可重构天线的第一状态中确定所述第一可重构天线的第四状态，从所述便携式电子设备到所述通信对端的吞吐率最大时，所述第一可重构天线在所述第四状态下工作；在所述便携式电子设备向所述通信对端进行数据发送时，控制所述可重构天线，使所述第一可重构天线工作于所述第四状态。

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