CN102694586B - 一种基于波束赋形的递归平均处理方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于波束赋形的递归平均处理方法和设备，该方法包括：进行到达角DOA估计得到DOA角度X，并判断所述DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度；如果是，则利用所述DOA角度X进行递归平均处理；如果否，则获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，并利用所述模糊角度Y进行递归平均处理。本发明实施例中，能够利用合适的DOA角度参与递归平均处理，并且能够获得较理想的波束赋形增益，从而解决了在天线阵的间距大于0.5倍波长时出现的角度模糊问题。

Description

一种基于波束赋形的递归平均处理方法和设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及了一种基于波束赋形的递归平均处理方法和设备。

背景技术

近年来移动通信的迅速发展以及其他无线应用的开发，使得无线频谱资源日趋紧张，要在此基础上进一步提高系统容量，满足用户数量增加和新业务开展的需要，则需要提高系统的频谱利用率；基于此，波束赋形由于其明确指向性波束可以增加覆盖距离，改善信号质量，提高穿透建筑物的能力，而且能够增加小区边缘用户的吞吐量，从而得到了广泛的应用。

波束赋形的原理为使用天线阵，通过调整各天线单元上的加权系数在空间形成指向性波束；需要注意的是，天线阵的间距对波束指向的角度有较大影响，而在天线阵的间距大于0.5倍波长时会出现角度模糊问题，即一组加权系数在180度范围内会产生多个指向性波束，从而对应多个DOA（Direction Of Arrival，到达角）角度，并导致用于赋形的DOA角度在一段有效时间内递归平均处理时，不知道使用哪个DOA角度来参与递归平均处理的模糊问题。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

现有技术中没有针对角度模糊情况的解决方案，当天线阵的间距大于0.5倍波长时会出现角度模糊问题，且采用与天线阵间距小于0.5倍波长时相同的DOA估计方式，使估计到的DOA角度在多个较大间隔的角度间波动（即在真实DOA角度和其模糊角度间波动），多次递归平均后得到的DOA角度不准确，基于该DOA角度计算出来的加权系数不正确，直接影响波束赋形的增益。

发明内容

本发明实施例提供一种基于波束赋形的递归平均处理方法和设备，以利用合适的DOA角度参与递归平均处理，并获得较理想的波束赋形增益。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种基于波束赋形的递归平均处理方法，包括：

进行到达角DOA估计得到DOA角度X，并判断所述DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度；

如果是，则利用所述DOA角度X进行递归平均处理；

如果否，则获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，并利用所述模糊角度Y进行递归平均处理。

本发明实施例提供一种基于波束赋形的递归平均处理设备，包括：

获得模块，用于进行到达角DOA估计得到DOA角度X；

判断模块，用于判断所述DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度；

处理模块，用于当判断结果为是时，利用所述DOA角度X进行递归平均处理；

当判断结果为否时，获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，并利用所述模糊角度Y进行递归平均处理。

本发明实施例提供一种基于波束赋形的递归平均处理方法，预先将（0度-180度）范围内的角度划分为多个区间，且该方法包括：

进行到达角DOA估计得到DOA角度X，并确定所述DOA角度X所在的区间；

利用所述DOA角度X以及所述区间内的其他DOA角度进行递归平均处理。

本发明实施例提供一种基于波束赋形的递归平均处理设备，预先将（0度-180度）范围内的角度划分为多个区间，且该设备包括：

获得模块，用于进行到达角DOA估计得到DOA角度X；

确定模块，用于确定所述DOA角度X所在的区间；

处理模块，用于利用所述DOA角度X以及所述区间内的其他DOA角度进行递归平均处理。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下优点：本发明实施例中，能够利用合适的DOA角度参与递归平均处理，并且能够获得较理想的波束赋形增益，从而解决了在天线阵的间距大于0.5倍波长时出现的角度模糊问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种基于波束赋形的递归平均处理方法流程示意图；

图2是本发明实施例的应用场景示意图；

图3是本发明实施例二提供的一种基于波束赋形的递归平均处理方法流程示意图；

图4是本发明实施例三提供的一种基于波束赋形的递归平均处理方法流程示意图；

图5是本发明实施例四提供的一种基于波束赋形的递归平均处理设备结构示意图；

图6是本发明实施例五提供的一种基于波束赋形的递归平均处理设备结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例一提供一种基于波束赋形的递归平均处理方法，可以应用于天线阵的间距大于0.5倍波长的场景下，并能够解决角度模糊导致的多次递归平均处理后得到的角度不准确问题，如图1所示，该方法包括以下步骤：

步骤101，进行DOA估计得到DOA角度X。

步骤102，判断DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度；如果是，则执行步骤103；如果否，则执行步骤104。

步骤103，利用DOA角度X进行递归平均处理；之后可利用递归平均处理的结果计算赋形矢量，以进行赋形。

步骤104，获得DOA角度X对应的模糊角度Y，并利用模糊角度Y进行递归平均处理；之后可利用递归平均处理的结果计算赋形矢量，以进行赋形。

本发明实施例中，可通过两种方式实现递归平均处理；方式一、针对多个指向性波束的情况，通过设置象限转换清晰地判断出唯一的DOA角度，并利用该DOA角度进行递归平均处理，使计算出的天线加权系数可获得与用户实际角度对应的天线加权系数相同的性能增益；方式二、通过比较本次得到的DOA角度与前一次递归平均处理得到的DOA角度之间的差异，选择本次得到的DOA角度进行递归平均处理，或者在前一次递归平均处理得到的DOA角度附近寻找本次得到DOA角度的模糊角度进行递归平均处理，使计算出的天线加权系数可获得与用户实际角度对应的天线加权系数相同的性能增益。

以下对上述两种方式进行详细阐述。

在方式一中，需要在（0度-180度）范围内将角度划分象限，并选择其中一个象限作为基准象限，即将（0度-180度）范围内的角度划分为基准象限内的角度以及非基准象限内的角度；其中，基准象限是以保证该基准象限内的角度对应的模糊角度并未落入该基准象限为依据进行划分的。

基于划分的基准象限内的角度以及非基准象限内的角度，则判断DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度的过程具体包括：当DOA角度X为基准象限内的角度时，则确定DOA角度X为能够直接参与递归平均处理的角度；当DOA角度X为非基准象限内的角度时，则确定DOA角度X为不能够直接参与递归平均处理的角度。

本发明实施例中，在DOA角度X不能够直接参与递归平均处理时，还需要获得DOA角度X对应的模糊角度Y，而为了获得DOA角度X对应的模糊角度Y，则需要维护角度对应关系表，且该角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系。

以基准象限内的角度为0度至119度，非基准象限内的角度为120度至180度为例，则一种角度对应关系表的示例可以如表1所示。

表1

本发明实施例中，该角度对应关系表的维护方式可具体包括：通过遍历搜索该非基准象限内的各角度，获得与该基准象限内的角度的加权系数相关性最大的角度，并将获得的非基准象限内的该角度作为基准象限内的该角度的模糊角度，以及在角度对应关系表中记录非基准象限内的该角度与基准象限内的该角度之间的对应关系。

具体的，利用加权系数的相关性作为判定模糊角度的依据，并采用遍历搜索的方式，在一定角度间隔外（该角度间隔的确立考虑赋形的波束宽度，即在本波束的波束宽度外）寻找与基准象限内各角度的加权系数相关性最大的角度，作为该角度的模糊角度，并在角度对应关系表中记录该角度与其模糊角度的对应关系，且实际应用中可根据需要调整角度对应关系表中的参数。

基于维护的角度对应关系表，本发明实施例中，获得DOA角度X对应的模糊角度Y的过程可以进一步包括如下方式：

方式1、通过查询角度对应关系表获得DOA角度X对应的模糊角度Y；例如，当DOA角度X为159度时，通过查询表1所示的角度对应关系表，可以获知DOA角度X对应的模糊角度Y为53度。

本发明实施例中，当估计得到的DOA角度X位于非基准象限后，通过查询角度对应关系表可以获得其对应的基准象限的角度，且能够保证最后得到的DOA估计值波动较小，解决了角度模糊问题，避免了多次平均角度的不准确，同时由于基准象限内的角度与其模糊角度的天线加权系数相关性很大，波束赋形增益很接近，因此这样的转换不会对波束赋形算法的性能造成影响。

方式2、通过查询角度对应关系表获得DOA角度X对应的临时模糊角度M，并判断该临时模糊角度M的范围区间（M-m，M+m）内是否存在角度所对应的赋形增益超过临时模糊角度M所对应的赋形增益；如果是，则可以确定存在的角度为DOA角度X对应的模糊角度Y；如果否，则可以确定临时模糊角度M为DOA角度X对应的模糊角度Y。

本发明实施例中，上述判断临时模糊角度M的范围区间（M-m，M+m）内是否存在角度所对应的赋形增益超过临时模糊角度M所对应的赋形增益的过程，进一步包括：利用DOA估计算法计算临时模糊角度M的范围区间（M-m，M+m）内的各角度所对应参量的峰值；如果范围区间（M-m，M+m）内的各角度所对应参量的峰值对应于临时模糊角度M，则可以确定没有角度所对应的赋形增益超过临时模糊角度M所对应的赋形增益；如果范围区间（M-m，M+m）内的各角度所对应参量的峰值未对应于临时模糊角度M，则可以确定范围区间（M-m，M+m）内的各角度所对应参量的峰值所在角度对应的赋形增益超过临时模糊角度M对应的赋形增益。

例如，以m为10度为例，当DOA角度X为159度时，通过查询表1所示的角度对应关系表，可以获知DOA角度X对应的临时模糊角度M为53度；之后判断（43度至63度）的范围区间内是否存在角度所对应的赋形增益超过53度所对应的赋形增益；如果是，则确定存在的角度为DOA角度X对应的模糊角度Y；如果否，则确定53度为DOA角度X对应的模糊角度Y。

考虑到角度对应关系表在实际应用中的可靠性，具体实现时可增加保护措施；首先通过查询角度对应关系表获得DOA角度X对应的临时模糊角度M，然后在临时模糊角度M附近范围（如[M-10，M+10]）内寻找是否存在角度X1对应的赋形增益超过临时模糊角度M对应的赋形增益，如果存在角度X1，选择角度X1为DOA角度X对应的模糊角度Y；如果不存在角度X1，选择临时模糊角度M为DOA角度X对应的模糊角度Y；且判断角度X1对应的赋形增益是否超过临时模糊角度M对应的赋形增益的方式为：依据DOA估计算法，以DOA为函数计算出的参量峰值若在角度X1处，则认为角度X1对应的赋形增益超过临时模糊角度M对应的赋形增益；否则不存在角度X1。

方式3、通过查询角度对应关系表获得非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的角度间隔；当非基准象限内的各角度与其在基准象限内的模糊角度之间的角度间隔在固定角度附近波动，且波动范围小于预设数值时，则利用DOA角度X与固定角度确定模糊角度Y。

本发明实施例中，考虑到波束赋形存在一定的波束宽度，则可以通过预先计算寻找基准象限角度和模糊角度间的对应关系，当其角度间隔在一个值附近波动，且波动范围较小（可将波束宽度作为一个门限）时，则可以直接使用该固定角度间隔进行折算，以确定DOA角度X对应的模糊角度Y。

在方式二中，判断DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度，具体包括：比较DOA角度X与前一次递归平均处理得到的DOA角度A；当DOA角度X与DOA角度A之差超过预设门限时，则确定DOA角度X为不能够直接参与递归平均处理的角度；当DOA角度X与DOA角度A之差未超过预设门限时，则确定DOA角度X为能够直接参与递归平均处理的角度。

本发明实施例中，该方式下获得DOA角度X对应的模糊角度Y的过程包括：在DOA角度A的范围区间（A-n，A+n）内获得DOA角度X对应的模糊角度Y；进一步的，在DOA角度A的范围区间（A-n，A+n）内获得DOA角度X对应的模糊角度Y，包括：利用DOA估计算法计算DOA角度A的范围区间（A-n，A+n）内的各角度所对应参量的峰值，并确定范围区间（A-n，A+n）内的各角度所对应参量的峰值所在角度为DOA角度X对应的模糊角度Y；或者，计算DOA角度A的范围区间（A-n，A+n）内的各角度所对应的赋形矢量，将各角度所对应的赋形矢量分别与DOA角度A对应的赋形矢量进行相关，确定最大相关值对应的角度为DOA角度X对应的模糊角度Y。

以n为10度为例，则可以采用DOA估计算法，在DOA角度A附近范围内（如[A-10，A+10]范围内）寻找以DOA为函数的参量的峰值N，并选择峰值N对应的角度Y为DOA角度X的模糊角度；或者，计算DOA角度A附近范围内（如[A-10，A+10]范围内）角度所对应的赋形矢量，并将这些赋形矢量分别与DOA角度X对应的赋形矢量做相关，寻找最大的相关值对应的角度Y为DOA角度X的模糊角度。

此外，需要注意的是，为了解决多次递归平均角度不准确的问题，还可以考虑分情况迭代，将角度划分区间，估计值落到相同区间的角度间进行递归平均，且不与其他区间的角度做递归平均；基于此，本发明实施例中，还可以预先将（0度-180度）范围内的角度划分为多个区间（如2个区间，一个区间为0度到119度，另一个区间为120度至180度），在该方式下，进行DOA估计得到DOA角度X之后，可以确定DOA角度X所在的区间，并利用DOA角度X以及该区间内的其他DOA角度进行递归平均处理。

以下结合具体应用场景对本发明实施例进行详细说明，在该应用场景下，为0.65波长的天线间距，且0.65波长的天线间距的各个阵元加权系数，在180度范围内会形成2个波束，如图2所示，为0.65波长天线间距下波束示意图。

实施例二

基于上述应用场景，由于0.65波长天线间距的各个阵元加权系数在180度范围内会形成2个波束，造成角度的模糊问题，基于此，本发明实施例二提供一种基于波束赋形的递归平均处理方法，以根据角度模糊的范围确定一个基准象限，将测得的另一个象限的角度折算至基准象限，从而解决角度模糊问题；如图3所示，该基于波束赋形的递归平均处理方法包括以下步骤：

步骤301，选择角度0度至119度作为基准象限。

步骤302，采用遍历搜索的方式，在另一个非基准象限内（120度到180度）寻找基准象限的每个角度的模糊角度。

本发明实施例中，搜索方式为：在基准象限内选择一个角度i，计算该角度i对应的加权系数和另一个非基准象限的所有角度对应的加权系数 的相关性，寻找相关性最大的角度作为角度i的模糊角度，其中相关性的计算公式为：。

步骤303，确定基准象限内角度和其模糊角度的角度对应关系表，如表1所示，为0.65波长天线间距下基准象限角度与其模糊角度的角度对应关系表。

步骤304，当本次估计得到的DOA角度处于非基准象限（120度到180度）时，将该DOA角度折算至基准象限，当本次估计得到的DOA角度处于基准象限时，则不需要折算。

步骤305，通过使用基准象限内的角度参与递归平均处理，得到最终的DOA估计角，并基于该角度计算赋形矢量。

本发明实施例中，通过表1所示的角度对应关系表，可知基准象限角度和其模糊角度间的角度间隔约为110度，因此可以采用固定角度间隔折算的方式，当本次估计得到的DOA角度处于非基准象限（120度到180度）时，通过该DOA角度与角度间隔110度，直接将DOA角度折算至基准象限，即通过本次估计得到的DOA角度减去110度直接得到折算后的DOA角度。

本发明实施例中，考虑到角度对应关系表在实际应用中的可靠性，具体实现时还可以增加如下过程：当本次DOA估计得到的DOA角度为非基准象限内角度Y时，通过查询角度对应关系表得到其对应的角度X，并可在角度X附近范围内（如[X-10，X+10]）寻找是否存在角度X1对应的赋形增益超过角度X，如果存在角度X1，则选择角度X1代替角度Y参与递归平均处理，如果不存在角度X1，则选择角度X代替角度Y参与递归平均处理。

需要注意的是，判断角度X1对应的赋形增益是否超过角度X对应的赋形增益的方式为：依据DOA估计算法，以DOA为函数计算出来的参量峰值若在角度X1处，则认为角度X1对应的赋形增益是否超过角度X对应的赋形增益；否则，没有角度X1对应的赋形增益是否超过角度X对应的赋形增益。

实施例三

基于上述应用场景，由于0.65波长天线间距的各个阵元加权系数在180度范围内会形成2个波束，造成角度的模糊问题，基于此，本发明实施例三提供一种基于波束赋形的递归平均处理方法，以解决角度模糊问题；如图4所示，该基于波束赋形的递归平均处理方法包括以下步骤：

步骤401，按照DOA估计算法进行DOA估计，得到DOA角度X；该DOA估计算法是通过寻找以DOA为函数的参量的峰值来得到DOA角度的。

步骤402，比较本次估计到的角度X与前次递归平均处理的DOA估计角度A；如果角度X与角度A之间的差异低于预设数值（如90度），则执行步骤403；如果角度X与角度A之间的差异不低于预设数值，则执行步骤404。

步骤403，通过角度X参与递归平均处理，得到本次递归平均处理后的DOA估计角度，并基于该角度计算赋形矢量。

步骤404，在[A-10，A+10]度范围内寻找角度X的模糊角度Y，并通过角度Y参与递归平均处理，得到本次递归平均处理后的DOA估计角度，并基于该角度计算赋形矢量。

本发明实施例中，在[A-10，A+10]度范围内寻找角度X的模糊角度Y的方式包括但不限于：方式一、在[A-10，A+10]度范围内寻找以DOA为函数的参量的峰值N，且该峰值N对应的角度Y为角度X的模糊角度；方式二、计算[A-10，A+10]度对应的赋形矢量，并与角度X对应的赋形矢量做相关，寻找相关值最大对应的角度Y，则认为角度Y为角度X的模糊角度，其中相关性的计算公式为：。

实施例四

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供了一种基于波束赋形的递归平均处理设备，如图5所示，该设备包括：

获得模块11，用于进行到达角DOA估计得到DOA角度X；

判断模块12，用于判断所述DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度；

处理模块13，用于当判断结果为是时，利用所述DOA角度X进行递归平均处理；当判断结果为否时，获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，并利用所述模糊角度Y进行递归平均处理。

所述判断模块12，具体用于将（0度-180度）范围内的角度划分为基准象限内的角度以及非基准象限内的角度；当所述DOA角度X为所述基准象限内的角度时，则确定所述DOA角度X为能够直接参与递归平均处理的角度；当所述DOA角度X为所述非基准象限内的角度时，则确定所述DOA角度X为不能够直接参与递归平均处理的角度。

所述处理模块13，具体用于通过查询角度对应关系表获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y；其中，所述角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系。

所述处理模块13，具体用于通过查询角度对应关系表获得所述DOA角度X对应的临时模糊角度M，其中，所述角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系；判断所述临时模糊角度M的范围区间（M-m，M+m）内是否存在角度所对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M所对应的赋形增益；如果是，则确定所述存在的角度为所述DOA角度X对应的模糊角度Y；如果否，则确定所述临时模糊角度M为所述DOA角度X对应的模糊角度Y。

所述处理模块13，进一步用于利用DOA估计算法计算所述临时模糊角度M的范围区间（M-m，M+m）内的各角度所对应参量的峰值；如果范围区间（M-m，M+m）内的各角度所对应参量的峰值对应于所述临时模糊角度M，则确定没有角度所对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M所对应的赋形增益；如果范围区间（M-m，M+m）内的各角度所对应参量的峰值未对应于所述临时模糊角度M，则确定范围区间（M-m，M+m）内的各角度所对应参量的峰值所在角度对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M对应的赋形增益。

所述处理模块13，具体用于通过查询角度对应关系表获得非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的角度间隔；所述角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系；当非基准象限内的各角度与其在基准象限内的模糊角度之间的角度间隔在固定角度附近波动，且波动范围小于预设数值时，则利用所述DOA角度X与所述固定角度确定所述模糊角度Y。

所述处理模块13，进一步用于维护所述角度对应关系表，且所述角度对应关系表的维护过程，具体为：通过遍历搜索非基准象限内的各角度，获得与基准象限内的角度的加权系数相关性最大的角度，将获得的非基准象限内的该角度作为基准象限内的该角度的模糊角度，并在所述角度对应关系表中记录非基准象限内的该角度与基准象限内的该角度之间的对应关系。

所述判断模块12，具体用于比较所述DOA角度X与前一次递归平均处理得到的DOA角度A；当所述DOA角度X与所述DOA角度A之差超过预设门限时，则确定所述DOA角度X为不能够直接参与递归平均处理的角度；当所述DOA角度X与所述DOA角度A之差未超过预设门限时，则确定所述DOA角度X为能够直接参与递归平均处理的角度。

所述处理模块13，具体用于在所述DOA角度A的范围区间（A-n，A+n）内获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y。

所述处理模块13，进一步用于利用DOA估计算法计算所述DOA角度A的范围区间（A-n，A+n）内的各角度所对应参量的峰值，并确定范围区间（A-n，A+n）内的各角度所对应参量的峰值所在角度为所述DOA角度X对应的模糊角度Y；或者，计算所述DOA角度A的范围区间（A-n，A+n）内的各角度所对应的赋形矢量，将各角度所对应的赋形矢量分别与所述DOA角度A对应的赋形矢量进行相关，确定最大相关值对应的角度为所述DOA角度X对应的模糊角度Y。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

实施例五

基于与上述方法同样的发明构思，本发明实施例中还提供了一种基于波束赋形的递归平均处理设备，预先将（0度-180度）范围内的角度划分为多个区间，如图6所示，该设备包括：

获得模块21，用于进行到达角DOA估计得到DOA角度X；

确定模块22，用于确定所述DOA角度X所在的区间；

处理模块23，用于利用所述DOA角度X以及所述区间内的其他DOA角度进行递归平均处理。

其中，本发明装置的各个模块可以集成于一体，也可以分离部署。上述模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。 

Claims (16)

1.一种基于波束赋形的递归平均处理方法，其特征在于，包括：

进行到达角DOA估计得到DOA角度X，并判断所述DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度；

如果是，则利用所述DOA角度X进行递归平均处理；

如果否，则获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，并利用所述模糊角度Y进行递归平均处理；

其中，判断所述DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度，包括：

将(0度-180度)范围内的角度划分为基准象限内的角度以及非基准象限内的角度；

当所述DOA角度X为所述基准象限内的角度时，则确定所述DOA角度X为能够直接参与递归平均处理的角度；

当所述DOA角度X为所述非基准象限内的角度时，则确定所述DOA角度X为不能够直接参与递归平均处理的角度；

获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，包括：

通过查询角度对应关系表获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y；

其中，所述角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，包括：

通过查询角度对应关系表获得所述DOA角度X对应的临时模糊角度M，其中，所述角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系；

判断所述临时模糊角度M的范围区间(M-m，M+m)内是否存在角度所对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M所对应的赋形增益；

如果是，则确定所述存在的角度为所述DOA角度X对应的模糊角度Y；

如果否，则确定所述临时模糊角度M为所述DOA角度X对应的模糊角度Y。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述临时模糊角度M的范围区间(M-m，M+m)内是否存在角度所对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M所对应的赋形增益，包括：

利用DOA估计算法计算所述临时模糊角度M的范围区间(M-m，M+m)内的各角度所对应参量的峰值；

如果范围区间(M-m，M+m)内的各角度所对应参量的峰值对应于所述临时模糊角度M，则确定没有角度所对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M所对应的赋形增益；

如果范围区间(M-m，M+m)内的各角度所对应参量的峰值未对应于所述临时模糊角度M，则确定范围区间(M-m，M+m)内的各角度所对应参量的峰值所在角度对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M对应的赋形增益。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，包括：

通过查询角度对应关系表获得非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的角度间隔；其中，所述角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系；

当非基准象限内的各角度与其在基准象限内的模糊角度之间的角度间隔在固定角度附近波动，且波动范围小于预设数值时，则利用所述DOA角度X与所述固定角度确定所述模糊角度Y。

5.如权利要求1、2、4中任一项所述的方法，其特征在于，所述角度对应关系表的维护过程，进一步包括：

通过遍历搜索非基准象限内的各角度，获得与基准象限内的角度的加权系数相关性最大的角度，将获得的非基准象限内的该角度作为基准象限内的该角度的模糊角度，并在所述角度对应关系表中记录非基准象限内的该角度与基准象限内的该角度之间的对应关系。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度，包括：

比较所述DOA角度X与前一次递归平均处理得到的DOA角度A；

当所述DOA角度X与所述DOA角度A之差超过预设门限时，则确定所述DOA角度X为不能够直接参与递归平均处理的角度；

当所述DOA角度X与所述DOA角度A之差未超过预设门限时，则确定所述DOA角度X为能够直接参与递归平均处理的角度。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，包括：

在所述DOA角度A的范围区间(A-n，A+n)内获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述DOA角度A的范围区间(A-n，A+n)内获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，包括：

利用DOA估计算法计算所述DOA角度A的范围区间(A-n，A+n)内的各角度所对应参量的峰值，并确定范围区间(A-n，A+n)内的各角度所对应参量的峰值所在角度为所述DOA角度X对应的模糊角度Y；或者，

计算所述DOA角度A的范围区间(A-n，A+n)内的各角度所对应的赋形矢量，将各角度所对应的赋形矢量分别与所述DOA角度A对应的赋形矢量进行相关，确定最大相关值对应的角度为所述DOA角度X对应的模糊角度Y。

9.一种基于波束赋形的递归平均处理设备，其特征在于，包括：

获得模块，用于进行到达角DOA估计得到DOA角度X；

判断模块，用于判断所述DOA角度X是否为能够直接参与递归平均处理的角度；

处理模块，用于当判断结果为是时，利用所述DOA角度X进行递归平均处理；

当判断结果为否时，获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y，并利用所述模糊角度Y进行递归平均处理；

其中，所述判断模块，具体用于将(0度-180度)范围内的角度划分为基准象限内的角度以及非基准象限内的角度；

当所述DOA角度X为所述基准象限内的角度时，则确定所述DOA角度X为能够直接参与递归平均处理的角度；

当所述DOA角度X为所述非基准象限内的角度时，则确定所述DOA角度X为不能够直接参与递归平均处理的角度；

所述处理模块，具体用于通过查询角度对应关系表获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y；

其中，所述角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，具体用于通过查询角度对应关系表获得所述DOA角度X对应的临时模糊角度M，其中，所述角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系；

判断所述临时模糊角度M的范围区间(M-m，M+m)内是否存在角度所对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M所对应的赋形增益；

如果是，则确定所述存在的角度为所述DOA角度X对应的模糊角度Y；

如果否，则确定所述临时模糊角度M为所述DOA角度X对应的模糊角度Y。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，进一步用于利用DOA估计算法计算所述临时模糊角度M的范围区间(M-m，M+m)内的各角度所对应参量的峰值；

如果范围区间(M-m，M+m)内的各角度所对应参量的峰值对应于所述临时模糊角度M，则确定没有角度所对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M所对应的赋形增益；

如果范围区间(M-m，M+m)内的各角度所对应参量的峰值未对应于所述临时模糊角度M，则确定范围区间(M-m，M+m)内的各角度所对应参量的峰值所在角度对应的赋形增益超过所述临时模糊角度M对应的赋形增益。

12.如权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，具体用于通过查询角度对应关系表获得非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的角度间隔；所述角度对应关系表中记录了非基准象限内的角度与其在基准象限内的模糊角度之间的对应关系；

当非基准象限内的各角度与其在基准象限内的模糊角度之间的角度间隔在固定角度附近波动，且波动范围小于预设数值时，则利用所述DOA角度X与所述固定角度确定所述模糊角度Y。

13.如权利要求9、10、12中任一项所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，进一步用于维护所述角度对应关系表，且所述角度对应关系表的维护过程，具体为：

通过遍历搜索非基准象限内的各角度，获得与基准象限内的角度的加权系数相关性最大的角度，将获得的非基准象限内的该角度作为基准象限内的该角度的模糊角度，并在所述角度对应关系表中记录非基准象限内的该角度与基准象限内的该角度之间的对应关系。

14.如权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述判断模块，具体用于比较所述DOA角度X与前一次递归平均处理得到的DOA角度A；

当所述DOA角度X与所述DOA角度A之差超过预设门限时，则确定所述DOA角度X为不能够直接参与递归平均处理的角度；

当所述DOA角度X与所述DOA角度A之差未超过预设门限时，则确定所述DOA角度X为能够直接参与递归平均处理的角度。

15.如权利要求14所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，具体用于在所述DOA角度A的范围区间(A-n，A+n)内获得所述DOA角度X对应的模糊角度Y。

16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，

所述处理模块，进一步用于利用DOA估计算法计算所述DOA角度A的范围区间(A-n，A+n)内的各角度所对应参量的峰值，并确定范围区间(A-n，A+n)内的各角度所对应参量的峰值所在角度为所述DOA角度X对应的模糊角度Y；或者，

计算所述DOA角度A的范围区间(A-n，A+n)内的各角度所对应的赋形矢量，将各角度所对应的赋形矢量分别与所述DOA角度A对应的赋形矢量进行相关，确定最大相关值对应的角度为所述DOA角度X对应的模糊角度Y。