CN106850026B - 一种数据处理的方法以及相关设备 - Google Patents

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CN106850026B CN201611192510.9A CN201611192510A CN106850026B CN 106850026 B CN106850026 B CN 106850026B CN 201611192510 A CN201611192510 A CN 201611192510A CN 106850026 B CN106850026 B CN 106850026B
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Abstract

本发明实施例公开了一种数据处理的方法,包括:获取第一零陷角度;根据所述第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵;采用所述第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,所述第一波束权值为预先计算得到的波束权值,所述第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。本发明实施例还公开了一种数据处理装置。本发明实施例充分考虑到了周边通信设备对目标通信设备的影响或干扰,由于信号干扰会引起零陷角度的变化,因此根据零陷角度来计算正交阻塞矩阵,将原来得到的波束权值与后续计算的正交阻塞矩阵进行处理,最后所得到的波束权值能够更好的满足零陷宽度要求,从而提升了信号质量。

Description

一种数据处理的方法以及相关设备
技术领域
本发明实施例涉及无线通信领域,具体涉及一种数据处理的方法以及相关设备。
背景技术
高频通信中为了对抗高频段所带来的较大路损,采用了大规模天线的设计。如果按照已有通信系统对每个天线都进行数字处理的方式,大规模增加的天线将会带来系统成本、功耗以及复杂度的飞速提升。为了解决此问题,在系统中常采用模拟数字两级加权的混合波束成形(英文全称:Hybrid Beamforming,英文缩写:HBF)的处理方式。HBF的处理方式引入了模拟波束的概念,对多用户或单用户进行多流通信,可通过模拟波束的隔离有效地降低用户间或流间干扰,提升系统性能,优化频谱效率。
使用模拟波束进行多用户隔离,会在实际中碰到摆点困难的问题,导致系统性能受损。究其本质是因为所设计的波束零陷宽度太窄,对摆点角度要求很高,因此研究带有零陷展宽的波束具有很现实的意义。
现有技术中,对于某个目标通信设备可以采用线性约束最小方差法作为波束成型技术,具体可归纳为在满足约束条件下求解目标函数极值的问题。其中,目标函数是为了保证总发射功率最小,约束条件有两个,一个是为了保证在期望角度上形成主瓣,另一个是为了在零陷角度上形成零陷。该目标通信设备最后通过波束权值来调整零陷宽度。
在实际应用中,一个目标通信设备会受到周边通信设备对其的影响或干扰,然而,采用上述方式计算得到的波束权值并未考虑到其他通信设备对目标通信设备的影响,从而会导致所计算的波束权值不够精准,采用该波束权值调整零陷宽度会使得所调整的零陷宽度较窄,降低了信号质量。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据处理的方法以及相关设备,充分考虑到了周边通信设备对目标通信设备的影响或干扰,由于信号干扰会引起零陷角度的变化,因此根据零陷角度来计算正交阻塞矩阵,将原来得到的波束权值与后续计算的正交阻塞矩阵进行处理,最后所得到的波束权值能够更好的满足零陷宽度要求,从而提升了信号质量。
有鉴于此,本发明第一方面提供一种数据处理的方法,数据处理装置执行了以下的步骤:
首先获取第一零陷角度,第一零陷角度可以是通过人为选取的,也可以是设备自动选取的;
接着,根据获取到的第一零陷角度来计算第一正交阻塞矩阵,其中,第一正交阻塞矩阵与指向第一零陷角度正交,且对其他指向角度没有影响;
最后采用第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,第一波束权值为预先计算得到的波束权值,第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。第一波束权值可根据不同准则或方法进行预先设计。比如利用离散傅里叶变换方法可得到离散傅里叶变换波束权值,或者利用切比雪夫方法可得到切比雪夫波束权值。
本发明实施例中,提供了一种数据处理的方法,首先由数据处理装置获取第一零陷角度,然后根据第一零陷角度确定正交阻塞矩阵,最后采用正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,第一波束权值为预先计算得到的波束权值,第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。通过上述方式,充分考虑到了周边通信设备对目标通信设备的影响或干扰。由于信号干扰会引起零陷角度的变化,因此根据零陷角度来计算正交阻塞矩阵,将原来得到的波束权值与后续计算的正交阻塞矩阵进行处理,最后所得到的波束权值能够更好的满足零陷宽度要求,从而提升了信号质量。
结合本发明实施例的第一方面,在第一种可能的实现方式中,获取第一零陷角度之后,还可以包括:
数据处理装置继续获取第二零陷角度,第二零陷角度可以是通过人为选取的,也可以是设备自动选取的;
再根据第二零陷角度来计算第二正交阻塞矩阵,其中,第二正交阻塞矩阵与指向第二零陷角度正交,且对其他指向角度没有影响;
数据处理装置采用第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,具体包括以下步骤:
同时采用第一正交阻塞矩阵、第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值计算第二波束权值。
其次,本发明实施例中,在数据处理装置获取第一零陷角度之后,还可以继续获取第二零陷角度以及更多的零陷角度,并且分别计算每个零陷角度对应的正交阻塞矩阵。通过上述方式,采用多个零陷角度计算出最终所需的第二波束权值,有利于提升方案的实用性和可行性,更贴近波束权值的实际计算值。
结合本发明实施例的第一方面,在第二种可能的实现方式中,根据第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵,具体包括了如下步骤:
首先数据处理装置根据第一零陷角度计算第一空间频率;
然后根据计算得到的第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率;
最后利用第二空间频率确定第一正交阻塞矩阵。
其次,本发明实施例中,介绍了数据处理装置计算一个正交阻塞矩阵的具体方式,即为先根据第一零陷角度计算第一空间频率,然后根据第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率,最后根据第二空间频率确定第一正交阻塞矩阵。通过上述方式,能够获取具体的计算思路,从而提升方案的实用性和可操作性。
结合本发明实施例的第一方面第二种实现方式,在第三种可能的实现方式中,根据第一零陷角度计算第一空间频率,可以包括:
按照如下方式计算所述第一空间频率:
Figure BDA0001187369140000031
其中,u0表示第一空间频率,d表示天线阵元间距,λ表示波长,θ0表示第一零陷角度。
再次,本发明实施例中,介绍了数据处理装置如何计算第一空间频率的方法,通过具体的计算公式可以得到可靠的实现手段,从而提升方案的实用性和准确性。
结合本发明实施例的第一方面第三种实现方式,在第四种可能的实现方式中,根据第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率,可以包括:
按照如下方式计算第二空间频率:
Figure BDA0001187369140000041
其中,uk表示第二空间频率,N表示目标天线阵元数目,k表示第k个天线阵元,且k为大于或等于1且小于或等于(N-1)的正整数。
进一步地,本发明实施例中,在计算得到第一空间频率的基础上,还可以进一步通过公式计算第二空间频率,通过具体的计算公式可以得到可靠的实现手段,从而提升方案的实用性和准确性。
结合本发明实施例的第一方面第四种实现方式,在第五种可能的实现方式中,根据第二空间频率确定第一正交阻塞矩阵,可以包括:
按照如下方式计算第一正交阻塞矩阵:
Figure BDA0001187369140000042
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
其中,A表示空间匹配滤波器的滤波矩阵,a(uk)表示空间频率为uk时的空间滤波系数,e表示自然对数的底数,j表示虚数,π表示圆周率,[]T表示矩阵转置,a(u1)表示空间频率为u1时的空间滤波系数,a(u2)表示空间频率为u2时的空间滤波系数,a(uN-1)表示空间频率为uN-1时的空间滤波系数,其中,N为大于或等于2的正整数,AH表示空间匹配滤波器的滤波共轭转置矩阵,B0表示第一正交阻塞矩阵。
更进一步地,本发明实施例中,提供了计算正交阻塞矩阵的具体计算方法,与传统的奇异值分解或者矩阵求逆运算相比,本方案的计算复杂度较低。且通过上述方式计算得到的正交阻塞矩阵可以保证在零陷宽度展宽的同时,不改变原有波束的主峰特征,从而提升方案的可靠性。
结合本发明实施例的第一方面第二种至第五种中任一种实现方式,在第六种可能的实现方式中,采用第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,可以包括:
按照如下方式计算第二波束权值:
T=B0ω;
其中,T表示第二波束权值,B0表示第一正交阻塞矩阵,ω表示第一波束权值,第一波束权值为预先计算得到的。
再进一步地,本发明实施例中,针对获取一个零陷角度的情况进行介绍,数据处理装置可以根据获取到的一个正交阻塞矩阵计算得到第二波束权值。通过上述方式,能够体现方案的实用性,同时提供具体的计算公式可以为实际应用提供合理的依据。
结合本发明实施例的第一方面第一种实现方式,在第七种可能的实现方式中,采用第一正交阻塞矩阵、第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,可以包括:
按照如下方式计算第二波束权值:
T=B0B1ω;
其中,T表示第二波束权值,B0表示第一正交阻塞矩阵,B1表示第二正交阻塞矩阵,ω表示第一波束权值,第一波束权值为预先计算得到的。
其次,本发明实施例中,针对获取多个零陷角度的情况进行介绍,数据处理装置可以根据获取到的多个正交阻塞矩阵计算得到第二波束权值。通过上述方式,能够体现方案的灵活性和实用性,同时提供具体的计算公式可以为实际应用提供合理的依据。此外,还能实现多个零陷角度相互叠加的情况,零陷宽度可进一步展宽。
本发明第二方面提供一种数据处理装置,包括:
第一获取模块,用于获取第一零陷角度;
第一确定模块,用于根据第一获取模块获取的第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵;
第二确定模块,用于采用第一确定模块确定的第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,第一波束权值为预先计算得到的波束权值,第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。
结合本发明实施例的第二方面,在第一种可能的实现方式中,数据处理装置还可以包括:
第二获取模块,用于第一获取模块获取预先确定的第一零陷角度之后,获取第二零陷角度;
第三确定模块,用于根据第二获取模块获取的第二零陷角度确定第二正交阻塞矩阵;
第二确定模块可以包括:
第一确定单元,用于采用第一确定模块确定的第一正交阻塞矩阵、第三确定模块确定的第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值。
结合本发明实施例的第二方面,在第二种可能的实现方式中,第一确定模块包括:
第一计算单元,用于根据第一获取模块获取的第一零陷角度计算第一空间频率;
第二计算单元,用于根据第一计算单元计算得到的第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率;
第三确定单元,用于根据第二计算单元计算得到的第二空间频率确定第一正交阻塞矩阵。
结合本发明实施例的第二方面第一种实现方式,在第三种可能的实现方式中,第一计算单元可以包括:
第一计算子单元,用于按照如下方式计算第一空间频率:
Figure BDA0001187369140000061
其中,u0表示第一空间频率,d表示天线阵元间距,λ表示波长,θ0表示第一零陷角度。
结合本发明实施例的第二方面第三种实现方式,在第四种可能的实现方式中,第二计算单元可以包括:
第二计算子单元,用于按照如下方式计算第二空间频率:
Figure BDA0001187369140000071
其中,uk表示第二空间频率,N表示目标天线阵元数目,k表示第k个天线阵元,且k为大于或等于1且小于或等于(N-1)的正整数。
结合本发明实施例的第二方面第四种实现方式,在第五种可能的实现方式中,第三确定单元包括:
第三计算子单元,用于按照如下方式计算所述第一正交阻塞矩阵:
Figure BDA0001187369140000072
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
其中,A表示空间匹配滤波器的滤波矩阵,a(uk)表示空间频率为uk时的空间滤波系数,e表示自然对数的底数,j表示虚数,π表示圆周率,a(u1)表示空间频率为u1时的空间滤波系数,a(u2)表示空间频率为u2时的空间滤波系数,a(uN-1)表示空间频率为uN-1时的空间滤波系数,其中,N为大于或等于2的正整数,AH表示空间匹配滤波器的滤波共轭转置矩阵,B0表示第一正交阻塞矩阵。
结合本发明实施例的第二方面第二种至第五种中任一种实现方式,在第六种可能的实现方式中,第二确定模块可以包括:
第三计算单元,用于按照如下方式计算第二波束权值:
T=B0ω;
其中,T表示第二波束权值,B0表示第一正交阻塞矩阵,ω表示第一波束权值,第一波束权值为预先计算得到的。
结合本发明实施例的第二方面第一种实现方式,在第七种可能的实现方式中,第一确定单元包括:
第四计算子单元,用于按照如下方式计算第二波束权值:
T=B0B1ω;
其中,T表示第二波束权值,B0表示第一正交阻塞矩阵,B1表示第二正交阻塞矩阵,ω表示第一波束权值,第一波束权值为预先计算得到的。
本发明第三方面提供一种数据处理装置,包括:存储器、收发器、处理器以及总线系统;
其中,存储器用于存储程序;
处理器用于执行存储器中的程序,具体如下步骤:
获取第一零陷角度;
根据第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵;
采用第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,第一波束权值为预先计算得到的波束权值,第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度;
总线系统用于连接存储器、收发器以及处理器,以使存储器、收发器以及处理器进行通信。
可选地,处理器还用于执行如下步骤:
获取第二零陷角度;
根据第二零陷角度确定第二正交阻塞矩阵;
其中,处理器具体用于执行如下步骤:
采用第一正交阻塞矩阵、第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值。
可选地,处理器具体用于执行如下步骤:
根据第一零陷角度计算第一空间频率;
根据第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率;
根据第二空间频率确定第一正交阻塞矩阵。
可选地,处理器具体用于执行如下步骤:
按照如下方式计算第一空间频率:
Figure BDA0001187369140000081
其中,u0表示第一空间频率,d表示天线阵元间距,λ表示波长,θ0表示第一零陷角度。
可选地,处理器具体用于执行如下步骤:
按照如下方式计算第二空间频率:
Figure BDA0001187369140000091
其中,uk表示第二空间频率,N表示目标天线阵元数目,k表示第k个天线阵元,且k为大于或等于1且小于或等于(N-1)的正整数。
可选地,处理器具体用于执行如下步骤:
按照如下方式计算第一正交阻塞矩阵:
Figure BDA0001187369140000092
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
其中,A表示空间匹配滤波器的滤波矩阵,a(uk)表示空间频率为uk时的空间滤波系数,e表示自然对数的底数,j表示虚数,π表示圆周率,[]T表示矩阵转置,a(u1)表示空间频率为u1时的空间滤波系数,a(u2)表示空间频率为u2时的空间滤波系数,a(uN-1)表示空间频率为uN-1时的空间滤波系数,其中,N为大于或等于2的正整数,AH表示空间匹配滤波器的滤波共轭转置矩阵,B0表示所述第一正交阻塞矩阵。
可选地,处理器具体用于执行如下步骤:
按照如下方式计算所述第二波束权值:
T=B0ω;
其中,T表示第二波束权值,B0表示第一正交阻塞矩阵,ω表示第一波束权值,第一波束权值为预先计算得到的。
可选地,处理器具体用于执行如下步骤:
按照如下方式计算第二波束权值:
T=B0B1ω;
其中,T表示第二波束权值,B0表示第一正交阻塞矩阵,B1表示第二正交阻塞矩阵,ω表示第一波束权值,第一波束权值为预先计算得到的。
从以上技术方案可以看出,本发明实施例具有以下优点:
本发明实施例中,提供了一种数据处理的方法,首先由数据处理装置获取第一零陷角度,然后根据第一零陷角度确定正交阻塞矩阵,最后采用正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,第一波束权值为预先计算得到的波束权值,第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。通过上述方式,充分考虑到了周边通信设备对目标通信设备的影响或干扰。由于信号干扰会引起零陷角度的变化,因此根据零陷角度来计算正交阻塞矩阵,将原来得到的波束权值与后续计算的正交阻塞矩阵进行处理,最后所得到的波束权值能够更好的满足零陷宽度要求,从而提升了信号质量。
附图说明
图1为本发明实施例中数据处理系统的一个实施例示意图;
图2为本发明实施例中数据处理的方法一个实施例示意图;
图3为本发明实施例中对离散傅里叶变换波束权值进行数据处理的一个波束示意图;
图4为本发明实施例中对离散傅里叶变换波束权值进行数据处理的另一个波束示意图;
图5为本发明实施例中对离散傅里叶变换波束权值进行数据处理的另一个波束示意图;
图6为本发明实施例中对切比雪夫波束权值进行数据处理的一个波束示意图;
图7为本发明实施例中对切比雪夫波束权值进行数据处理的另一个波束示意图;
图8为本发明实施例中对切比雪夫波束权值进行数据处理的另一个波束示意图;
图9为本发明实施例中数据处理装置一个实施例示意图;
图10为本发明实施例中数据处理装置另一个实施例示意图;
图11为本发明实施例中数据处理装置另一个实施例示意图;
图12为本发明实施例中数据处理装置另一个实施例示意图;
图13为本发明实施例中数据处理装置另一个实施例示意图;
图14为本发明实施例中数据处理装置另一个实施例示意图;
图15为本发明实施例中数据处理装置另一个实施例示意图;
图16为本发明实施例中数据处理装置另一个实施例示意图;
图17为本发明实施例中数据处理装置一个结构实施例示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种数据处理的方法以及相关设备,充分考虑到了周边通信设备对目标通信设备的影响或干扰,由于信号干扰会引起零陷角度的变化,因此根据零陷角度来计算正交阻塞矩阵,将原来得到的波束权值与后续计算的正交阻塞矩阵进行处理,最后所得到的波束权值能够更好的满足零陷宽度要求,从而提升了信号质量。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中提及的“大于”或“小于”是用于划分预置界限,如果出现“等于”的情况,既可以归为“大于”,又可以归为“小于”,具体设定规则可以根据用户的需求来确定,故此处不作限定。
应理解,本实施例中应用于数据处理系统,且本发明既可以用于发射端,也可以用于接收端,请参阅图1,图1为本发明实施例中数据处理系统的一个实施例示意图,用户设备(英文全称:User Equipment,英文缩写:UE)通过链路和基站进行无线通信。UE包括一个或多个处理器,一个或多个存储器,一个或多个收发器(每个收发器包括发射机和接收机),通过总线相连接。一个或多个收发器与一个或多个天线连接。一个或多个存储器中包括计算机程序代码。
基站提供UE到网络的无线接入,包括一个或多个处理器,一个或多个存储器,一个或多个网络接口,以及一个或多个收发器(每个收发器包括接收机和发射机),通过总线连接。一个或多个收发器与天线或天线阵列连接。一个或多个处理器包括计算机程序代码。网络接口通过链路(例如与核心网之间的链路)与核心网连接,或者通过有线或无线链路与其它基站进行连接。
网络还可以包括核心网络设备,例如网络控制单元(英文全称:NetworkConnection Element,英文缩写:NCE)、移动管理实体(英文全称:Mobility ManagementEntity,英文缩写:MME)或服务网关(英文全称:Serving Gateway,英文缩写:SGW),可以提供进一步网络连接,例如电话网络和/或数据通信网络(例如Internet)。基站可以通过链路(例如S1接口)与核心网设备连接。核心网设备包括一个或多个处理器,一个或多个存储器,以及一个或多个网络接口,通过总线进行连接。一个或多个存储器包括计算机程序代码。
UE、基站和核心网络设备中包括的存储器可以是适合任何本地技术环境的类型,并且可以使用任何适合的数据存储技术实现。
请参阅图2,本发明实施例中数据处理的方法一个实施例包括:
101、获取第一零陷角度;
本实施例中,数据处理装置具体可以位于发射端或者接收端,可以用于调整波束权值,其中,波束权值是天线各个端口所施加的特性激励信号的量化表示方法,天线端口施加特定激励的目的是为了得到具有特定覆盖效果的方向图。波束权值可以表示为幅度或相位的方式。幅度一般用归一化的电压值或电流值标识,相位一般是用角度表示。
数据处理装置首先获取第一零陷角度,第一零陷角度可以是通过人为选取的,也可以是设备自动选取的,通常情况下,零陷角度为一个旁瓣峰值点。
102、根据第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵;
本实施例中,数据处理装置根据获取到的第一零陷角度来计算第一正交阻塞矩阵。
其中,第一正交阻塞矩阵与指向第一零陷角度正交,且对其他指向角度没有影响,这样也就在计算过程中排除了周边零陷角度对其的干扰。
103、采用第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,第一波束权值为预先计算得到的波束权值,第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。
本实施例中,数据处理装置将第一正交阻塞矩阵与原本计算得到的第一波束权值进行乘积处理,得到所需要的第二波束权值,然后采用第二波束权值调整波束权值的零陷宽度。
其中,第一波束权值是预先计算得到的,可根据不同准则或方法进行预先设计。比如利用离散傅里叶变换方法可得到离散傅里叶变换波束权值,利用切比雪夫方法可得到切比雪夫波束权值,利用其他的计算方法也可以得到其他的波束权值。需要说明的是,本发明不对第一波束权值进行限制,并且适用于对通过任意方式计算出的第一波束权值做波束零陷展宽修正。
本发明实施例中,提供了一种数据处理的方法,首先由数据处理装置获取第一零陷角度,然后根据第一零陷角度确定正交阻塞矩阵,最后采用正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,第一波束权值为预先计算得到的波束权值,第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。通过上述方式,充分考虑到了周边通信设备对目标通信设备的影响或干扰。由于信号干扰会引起零陷角度的变化,因此根据零陷角度来计算正交阻塞矩阵,将原来得到的波束权值与后续计算的正交阻塞矩阵进行处理,最后所得到的波束权值能够更好的满足零陷宽度要求,从而提升了信号质量。
可选地,在上述图2对应的实施例的基础上,本发明实施例提供的数据处理的方法第一个可选实施例中,获取第一零陷角度之后,还可以包括:
获取第二零陷角度;
根据第二零陷角度确定第二正交阻塞矩阵;
采用第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,可以包括:
采用第一正交阻塞矩阵、第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值。
本实施例中,数据处理装置不仅可以对一个零陷角度计算正交阻塞矩阵,还可以计算多个零陷角度所对应的正交阻塞矩阵。例如,数据处理装置在获取了第一零陷角度还可以继续获取第二零陷角度,然后根据第二零陷角度确定第二正交阻塞矩阵,最后采用第一正交阻塞矩阵、第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值共同计算得到第二波束权值。
需要说明的是,本发明中的第二零陷角度仅为一个示意,还可以获取第三零陷角度,第四零陷角度以及第五零陷角度等,为了便于说明,此处以获取两个零陷角度为例进行介绍,然而这并不应理解为对本方案的限定。
其次,本发明实施例中,在数据处理装置获取第一零陷角度之后,还可以继续获取第二零陷角度以及更多的零陷角度,并且分别计算每个零陷角度对应的正交阻塞矩阵。通过上述方式,采用多个零陷角度计算出最终所需的第二波束权值,有利于提升方案的实用性和可行性,更贴近波束权值的实际计算值。
可选地,在上述图2对应的实施例的基础上,本发明实施例提供的数据处理的方法第二个可选实施例中,根据第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵,可以包括:
根据第一零陷角度计算第一空间频率;
根据第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率;
根据第二空间频率确定第一正交阻塞矩阵。
本实施例中,以选择一个第一零陷角度为例介绍其计算一个第一正交阻塞矩阵的方法。首先,数据处理装置根据如下的引导矢量公式确定空间频率的计算方式:
Figure BDA0001187369140000141
Figure BDA0001187369140000142
其中,式(1)为引导矢量公式,而式(2)即为空间频率计算公式,u表示第一空间频率,d表示天线阵元间距,N表示目标天线阵元数目,λ表示波长,θ表示零陷角度。
接下来,数据处理装置再利用第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率,目标天线阵元数目就是均匀线性阵列天线的阵元数目,最后根据第二空间频率获取对应的第一正交阻塞矩阵。
其次,本发明实施例中,介绍了数据处理装置计算一个正交阻塞矩阵的具体方式,即为先根据第一零陷角度计算第一空间频率,然后根据第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率,最后根据第二空间频率确定第一正交阻塞矩阵。通过上述方式,能够获取具体的计算思路,从而提升方案的实用性和可操作性。
可选地,在上述图2对应的第二个实施例的基础上,本发明实施例提供的数据处理的方法第三个可选实施例中,根据第一零陷角度计算第一空间频率,可以包括:
按照如下方式计算第一空间频率:
Figure BDA0001187369140000151
其中,u0表示第一空间频率,d表示天线阵元间距,λ表示波长,θ0表示第一零陷角度。
本实施例中,数据处理装置根据第一零陷角度计算第一空间频率的方法,依据上述图2对应的第一个实施例中式(2)所提供的公式,代入第一零陷角度之后便可以计算得到第一空间频率。
再次,本发明实施例中,介绍了数据处理装置如何计算第一空间频率的方法,通过具体的计算公式可以得到可靠的实现手段,从而提升方案的实用性和准确性。
可选地,在上述图2对应的第三个实施例的基础上,本发明实施例提供的数据处理的方法第四个可选实施例中,根据第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率,可以包括:
按照如下方式计算第二空间频率:
Figure BDA0001187369140000152
其中,uk表示第二空间频率,N表示目标天线阵元数目,k表示第k个天线阵元,且k为大于或等于1且小于或等于(N-1)的正整数。
本实施例中,还需要进一步计算第二空间频率,其中,计算的第二空间频率与目标天线阵元数目相关,k为一个在区间1至(N-1)的变量,且k为正整数,目标天线阵元数目为N。若N为10,则k的取值分别为1、2、3、4、5、6、7、8和9,然后分别代入公式中,即可计算第二空间频率,且每个第二空间频率分别对应一个k值。
进一步地,本发明实施例中,在计算得到第一空间频率的基础上,还可以进一步通过公式计算第二空间频率,通过具体的计算公式可以得到可靠的实现手段,从而提升方案的实用性和准确性。
可选地,在上述图2对应的第四个实施例的基础上,本发明实施例提供的数据处理的方法第五个可选实施例中,根据第二空间频率确定第一正交阻塞矩阵,可以包括:
按照如下方式计算第一正交阻塞矩阵:
Figure BDA0001187369140000161
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
其中,A表示空间匹配滤波器的滤波矩阵,a(uk)表示空间频率为uk时的空间滤波系数,e表示自然对数的底数,j表示虚数,π表示圆周率,[]T表示矩阵转置,所a(u1)表示空间频率为u1时的空间滤波系数,a(u2)表示空间频率为u2时的空间滤波系数,a(uN-1)表示空间频率为uN-1时的空间滤波系数,其中,N为大于或等于2的正整数,AH表示空间匹配滤波器的滤波共轭转置矩阵,B0表示第一正交阻塞矩阵。
本实施例中,将零陷角度对应转换到空间频率,由此将求解零陷空间的问题,转化为构建空间匹配滤波器的问题。
在第二空间频率uk的基础上,可以构建出引导矢量a(uk),导引矢量a(uk)具体为空间匹配滤波器的空间滤波系数,该导引矢量a(uk)相互间正交并且和a(u0)正交,即满足如下两个公式:
aH(uk1)a(uk2)=0,k1≠k2 (3)
且aH(uk)a(u0)=0 (4)
这样就可以从这N-1个定向矢量构造出对角度θ0的正交阻塞矩阵。设计出的正交阻塞矩阵与指向零陷角度θ0正交,即满足如下等式:
B0a(u0)=0 (5)
且对其他指向角度无影响,即满足如下等式:
B0a(uk)=a(uk),k≠0 (6)
将a(uk)至a(uk)的空间列表系数构成矩阵A,通过A得到A的共轭转置矩阵AH,再将A与AH相乘后即可得到第一正交阻塞矩阵。
更进一步地,本发明实施例中,提供了计算正交阻塞矩阵的具体计算方法,与传统的奇异值分解或者矩阵求逆运算相比,本方案的计算复杂度较低。且通过上述方式计算得到的正交阻塞矩阵可以保证在零陷宽度展宽的同时,不改变原有波束的主峰特征,从而提升方案的可靠性。
可选地,在上述图2对应的第二至第五个实施例中任一项的基础上,本发明实施例提供的数据处理的方法第六个可选实施例中,采用第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,可以包括:
按照如下方式计算第二波束权值:
T=B0ω;
其中,T表示第二波束权值,B0表示第一正交阻塞矩阵,ω表示第一波束权值,第一波束权值为预先计算得到的。
本实施例中,介绍了在有一个正交阻塞矩阵的情况下计算第二波束权值的方法,即将该正交阻塞矩阵与第一波束权值相乘,具体为采用如下公式:
T=B0ω;
其中,T表示第二波束权值,B0表示第一正交阻塞矩阵,ω表示第一波束权值,第一波束权值的计算方式如上述图2对应实施例中步骤103所述,此处不作赘述。
再进一步地,本发明实施例中,针对获取一个零陷角度的情况进行介绍,数据处理装置可以根据获取到的一个正交阻塞矩阵计算得到第二波束权值。通过上述方式,能够体现方案的实用性,同时提供具体的计算公式可以为实际应用提供合理的依据。
可选地,在上述图2对应的第一个实施例的基础上,本发明实施例提供的数据处理的方法第七个可选实施例中,采用第一正交阻塞矩阵、第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,可以包括:
按照如下方式计算第二波束权值:
T=B0B1ω;
其中,T表示第二波束权值,B0表示第一正交阻塞矩阵,B1表示第二正交阻塞矩阵,ω表示第一波束权值,第一波束权值为预先计算得到的。
本实施例中,介绍了在有多个正交阻塞矩阵的情况下计算第二波束权值的方法,即将多个正交阻塞矩阵相乘后再乘以第一波束权值。
该方法可重复使用,对不同零陷角度,多个正交阻塞矩阵可相乘合并,合并后的阻塞矩阵不会影响其他角度上的增益。
B01=B0B1 (7)
与此同时,正交阻塞矩阵具有以下三个性质:
B01a(u0)=0 (8)
B01a(u1)=0 (9)
B01a(uk)=a(uk),k≠0,1 (10)
需要说明的是,T=B0B1ω仅为一个示意,具体可以以T=B0B1...BMω来表示,M为第M个正交阻塞矩阵。
其次,本发明实施例中,针对获取多个零陷角度的情况进行介绍,数据处理装置可以根据获取到的多个正交阻塞矩阵计算得到第二波束权值。通过上述方式,能够体现方案的灵活性和实用性,同时提供具体的计算公式可以为实际应用提供合理的依据。此外,还能实现多个零陷角度相互叠加的情况,零陷宽度可进一步展宽。
为了便于理解,可以通过两种具体的应用场景对本发明所采用的数据处理方法进行介绍:
一、对采用离散傅里叶变换(英文全称:Discrete Fourier Transform,英文缩写:DFT)计算得到的波束权值进行数据处理;
以目标天线阵元数目N=8的天线为例,令天线阵元间距d=0.7λ,假设其通过DFT得到波束权值如图3所示,图3为本发明实施例中对离散傅里叶变换波束权值进行数据处理的一个波束示意图,波束峰值为9.031dB,以零陷30dB为界,可发现原波束的零陷宽度为1.6度,零陷宽度小,对干扰用户的抑制能力差。
于是可以采用本发明进行零陷宽度的调整,首先选定零陷中心点角度θ0=-4.8度,为第二旁瓣峰值点。需要说明的是,此角度值实际中根据干扰用户的主到达角来确定,此处仅为一举例。
然后计算θ0所对应的引导矢量:
Figure BDA0001187369140000191
Figure BDA0001187369140000192
接下来计算与a(u0)正交的空间匹配滤波器a(uk)
Figure BDA0001187369140000193
Figure BDA0001187369140000194
u1~u7分别为0.066、0.191、0.316、0.441、0.566、0.691、0.816,于是依次可以计算得到u1~u7所对应的引导矢量,即:
a(u1)=[0.354,0.323+0.143i,0.237+0.262i,0.111+0.336i,-0.035+0.352i,-0.175+0.308i,-0.284+0.210i,-0.345+0.077i]T
a(u2)=[0.354,0.127+0.330i,-0.262+0.237i,-0.316-0.159i,0.035-0.352i,0.341-0.094i,0.210+0.284i,-0.189+0.299i]T
a(u3)=[0.354,-0.143+0.323i,-0.237-0.262i,0.336-0.111i,-0.035+0.352i,-0.308-0.175i,0.284-0.210i,0.077+0.345i]T
a(u4)=[0.354,-0.330+0.127i,0.262-0.237i,-0.159+0.316i,0.035-0.352i,0.094+0.341i,-0.210-0.284i,0.299+0.189i]T
a(u5)=[0.354,-0.323-0.143i,0.237+0.262i,-0.111-0.336i,-0.035+0.352i,0.175-0.308i,-0.284+0.210i,0.345-0.077i]T
a(u6)=[0.354,-0.127-0.330i,-0.262+0.237i,0.316+0.159i,0.035-0.352i,-0.341+0.094i,0.210+0.284i,0.189-0.299i]T
a(u7)=[0.354,0.143-0.323i,-0.237-0.262i,-0.336+0.111i,-0.035+0.352i,0.308+0.175i,0.284-0.201i,-0.077-0.345i]T
设计正交阻塞矩阵B0,即:
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
令原波束权值为ω,则经过零陷展宽处理后的波束权值为B0ω,此时的波束图如图4所示。以零陷30分贝(英文全称:decibel,英文缩写:dB)为界,可发现改进后的DFT波束零陷宽度为5.45度,与改进前的1.6度相比零陷宽度提升,对干扰用户的抑制能力增强。
再选定第二零陷角度,θ1=-15.4度,为第三旁瓣峰值点,需要说明的是,此角度值实际中根据干扰用户的副到达角来确定,此处仅为一举例。设计新的正交阻塞矩阵B01=B1B0,此时的波束图如5所示。以零陷30dB为界,可发现改进后的DFT波束零陷宽度为14度,与改进前的1.6度相比零陷宽度提升较大,对干扰用户的抑制能力明显增强。
二、对采用切比雪夫计算得到的波束权值进行数据处理;
以目标天线阵元数目N=8的天线为例,令天线阵元间距d=0.7λ,假设其通过切比雪夫算得到波束权值如图6所示,图6为本发明实施例中对切比雪夫波束权值进行数据处理的一个波束示意图,波束峰值为6.86dB,以零陷30dB为界,可发现原波束的零陷宽度为2.2度,零陷宽度小,对干扰用户的抑制能力差。
于是可以采用本发明进行零陷宽度的调整,首先选定零陷中心点角度θ0=-9.8度,为第二旁瓣峰值点。需要说明的是,此角度值实际中根据干扰用户的主到达角来确定,此处仅为一举例。
然后计算θ0所对应的引导矢量:
Figure BDA0001187369140000211
Figure BDA0001187369140000212
u1~u7分别为0.006、0.131、0.256、0.381、0.506、0.631、0.756,于是依次可以计算得到u1~u7所对应的引导矢量,即:
a(u1)=[0.354,0.353+0.013i,0.353+0.026i,0.351+0.039i,0.350+0.052i,0.348+0.065i,0.345+0.077i,0.342+0.090i]]T
a(u2)=[0.354,0.241+0.259i,-0.026+0.353i,-0.276+0.221i,-0.350-0.052i,-0.200-0.291i,0.077-0.345i,0.305-0.178i]T
a(u3)=[0.354,-0.013+0.353i,-0.353-0.026i,0.039-0.351i,0.350+0.052i,-0.065+0.348i,-0.345-0.077i,0.090-0.342i]T
a(u4)=[0.354,-0.259+0.241i,0.026-0.353i,0.221+0.276i,-0.350-0.052i,0.292-0.200i,-0.077+0.345i,-0.178-0.305i]T
a(u5)=[0.354,-0.353-0.013i,0.353+0.026i,-0.351-0.039i,0.350+0.052i,-0.348-0.065i,0.345+0.077i,-0.342-0.090i]T
a(u6)=[0.354,-0.241-0.259i,-0.026+0.353i,0.276-0.221i,-0.350-0.052i,0.200+0.292i,0.077-0.345i,-0.305+0.178i]T
a(u7)=[0.354,0.013-0.353i,-0.353-0.026i,-0.039+0.351i,0.350+0.052i,0.065-0.348i,-0.345-0.077i,-0.090+0.342i]T
设计正交阻塞矩阵B0,即:
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
令原波束权值为ω,则经过零陷展宽处理后的波束权值为B0ω,此时的波束图如图7所示。以零陷30dB为界,可发现改进后的切比雪夫波束零陷宽度为6.6度,与改进前的2.2度相比零陷宽度提升,对干扰用户的抑制能力增强。
再选定第二零陷角度,θ1=-20.7度,为第三旁瓣峰值点,需要说明的是,此角度值实际中根据干扰用户的副到达角来确定,此处仅为一举例。设计新的正交阻塞矩阵B01=B1B0,此时的波束图如8所示。以零陷30dB为界,可发现改进后的切比雪夫波束零陷宽度为15.5度,与改进前的2.2度相比零陷宽度提升较大,对干扰用户的抑制能力明显增强。
下面对本发明中的数据处理装置进行详细描述,请参阅图9,本发明实施例中的数据处理装置包括:
第一获取模块201,用于获取第一零陷角度;
第一确定模块202,用于根据所述第一获取模块201获取的所述第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵;
第二确定模块203,用于采用所述第一确定模块202确定的所述第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,所述第一波束权值为预先计算得到的波束权值,所述第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。
本实施例中,第一获取模块201获取第一零陷角度,第一确定模块202根据所述第一获取模块201获取的所述第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵,第二确定模块203采用所述第一确定模块202确定的所述第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,所述第一波束权值为预先计算得到的波束权值,所述第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。
本发明实施例中,提供了一种数据处理的方法,首先由数据处理装置获取第一零陷角度,然后根据第一零陷角度确定正交阻塞矩阵,最后采用正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,第一波束权值为预先计算得到的波束权值,第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度。通过上述方式,充分考虑到了周边通信设备对目标通信设备的影响或干扰。由于信号干扰会引起零陷角度的变化,因此根据零陷角度来计算正交阻塞矩阵,将原来得到的波束权值与后续计算的正交阻塞矩阵进行处理,最后所得到的波束权值能够更好的满足零陷宽度要求,从而提升了信号质量。
可选地,在上述图9所对应的实施例的基础上,请参阅图10,本发明实施例提供的数据处理装置的另一实施例中,
所述数据处理装置20还包括:
第二获取模块204,用于所述第一获取模块201获取预先确定的第一零陷角度之后,获取第二零陷角度;
第三确定模块205,用于根据所述第二获取模块204获取的所述第二零陷角度确定第二正交阻塞矩阵;
所述第二确定模块203包括:
第一确定单元2031,用于采用所述第一确定模块确定的所述第一正交阻塞矩阵、所述第三确定模块确定的所述第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值。
其次,本发明实施例中,在数据处理装置获取第一零陷角度之后,还可以继续获取第二零陷角度以及更多的零陷角度,并且分别计算每个零陷角度对应的正交阻塞矩阵。通过上述方式,采用多个零陷角度计算出最终所需的第二波束权值,有利于提升方案的实用性和可行性,更贴近波束权值的实际计算值。
可选地,在上述图9所对应的实施例的基础上,请参阅图11,本发明实施例提供的数据处理装置的另一实施例中,
所述第一确定模块202包括:
第一计算单元2021,用于根据所述第一获取模块201获取的所述第一零陷角度计算第一空间频率;
第二计算单元2022,用于根据所述第一计算单元2021计算得到的所述第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率;
第三确定单元2023,用于根据所述第二计算单元2022计算得到的所述第二空间频率确定所述第一正交阻塞矩阵。
其次,本发明实施例中,介绍了数据处理装置计算一个正交阻塞矩阵的具体方式,即为先根据第一零陷角度计算第一空间频率,然后根据第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率,最后根据第二空间频率确定第一正交阻塞矩阵。通过上述方式,能够获取具体的计算思路,从而提升方案的实用性和可操作性。
可选地,在上述图11所对应的实施例的基础上,请参阅图12,本发明实施例提供的数据处理装置的另一实施例中,
所述第一计算单元2021包括:
第一计算子单元20211,用于按照如下方式计算所述第一空间频率:
Figure BDA0001187369140000241
其中,所述u0表示所述第一空间频率,所述d表示天线阵元间距,所述λ表示波长,所述θ0表示所述第一零陷角度。
再次,本发明实施例中,介绍了数据处理装置如何计算第一空间频率的方法,通过具体的计算公式可以得到可靠的实现手段,从而提升方案的实用性和准确性。
可选地,在上述图12所对应的实施例的基础上,请参阅图13,本发明实施例提供的数据处理装置的另一实施例中,
所述第二计算单元2022包括:
第二计算子单元20221,用于按照如下方式计算所述第二空间频率:
Figure BDA0001187369140000242
其中,所述uk表示所述第二空间频率,所述N表示所述目标天线阵元数目,所述k表示第k个天线阵元,且所述k为大于或等于1且小于或等于(N-1)的正整数。
进一步地,本发明实施例中,在计算得到第一空间频率的基础上,还可以进一步通过公式计算第二空间频率,通过具体的计算公式可以得到可靠的实现手段,从而提升方案的实用性和准确性。
可选地,在上述图13所对应的实施例的基础上,请参阅图14,本发明实施例提供的数据处理装置的另一实施例中,
所述第三确定单元2023包括:
第三计算子单元20231,用于按照如下方式计算所述第一正交阻塞矩阵:
Figure BDA0001187369140000251
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
其中,所述A表示空间匹配滤波器的滤波矩阵,所述a(uk)表示空间频率为uk时的空间滤波系数,所述e表示自然对数的底数,所述j表示虚数,所述π表示圆周率,所述a(u1)表示空间频率为u1时的空间滤波系数,所述a(u2)表示空间频率为u2时的空间滤波系数,所述a(uN-1)表示空间频率为uN-1时的空间滤波系数,其中,所述N为大于或等于2的正整数,所述AH表示所述空间匹配滤波器的滤波共轭转置矩阵,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵。
更进一步地,本发明实施例中,提供了计算正交阻塞矩阵的具体计算方法,与传统的奇异值分解或者矩阵求逆运算相比,本方案的计算复杂度较低。且通过上述方式计算得到的正交阻塞矩阵可以保证在零陷宽度展宽的同时,不改变原有波束的主峰特征,从而提升方案的可靠性。
可选地,在上述图11至图14中任一项所对应的实施例的基础上,请参阅图15,本发明实施例提供的数据处理装置的另一实施例中,
所述第二确定模块203包括:
第三计算单元2032,用于按照如下方式计算所述第二波束权值:
T=B0ω;
其中,所述T表示所述第二波束权值,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵,所述ω表示所述第一波束权值,所述第一波束权值为预先计算得到的。
再进一步地,本发明实施例中,针对获取一个零陷角度的情况进行介绍,数据处理装置可以根据获取到的一个正交阻塞矩阵计算得到第二波束权值。通过上述方式,能够体现方案的实用性,同时提供具体的计算公式可以为实际应用提供合理的依据。
可选地,在上述图10所对应的实施例的基础上,请参阅图16,本发明实施例提供的数据处理装置的另一实施例中,
所述第一确定单元2031包括:
第四计算子单元20311,用于按照如下方式计算所述正交阻塞矩阵:
T=B0B1ω;
其中,所述T表示所述第二波束权值,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵,所述B1表示所述第二正交阻塞矩阵,所述ω表示所述第一波束权值,所述第一波束权值为预先计算得到的。
其次,本发明实施例中,针对获取多个零陷角度的情况进行介绍,数据处理装置可以根据获取到的多个正交阻塞矩阵计算得到第二波束权值。通过上述方式,能够体现方案的灵活性和实用性,同时提供具体的计算公式可以为实际应用提供合理的依据。此外,还能实现多个零陷角度相互叠加的情况,零陷宽度可进一步展宽。
图17是本发明实施例数据处理装置30的结构示意图。数据处理装置30可包括输入设备310、输出设备320、处理器330和存储器340。本发明实施例中的输出设备可以是显示设备。
存储器340可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器330提供指令和数据。存储器340的一部分还可以包括非易失性随机存取存储器(英文全称:Non-VolatileRandom Access Memory,英文缩写:NVRAM)。
存储器340存储了如下的元素,可执行模块或者数据结构,或者它们的子集,或者它们的扩展集:
操作指令:包括各种操作指令,用于实现各种操作。
操作系统:包括各种系统程序,用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。
本发明实施例中处理器330用于:
获取第一零陷角度;
根据所述第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵;
采用所述第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,所述第一波束权值为预先计算得到的波束权值,所述第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度;
处理器330控制数据处理装置30的操作,处理器330还可以称为中央处理单元(英文全称:Central Processing Unit,英文缩写:CPU)。存储器340可以包括只读存储器和随机存取存储器,并向处理器330提供指令和数据。存储器340的一部分还可以包括NVRAM。具体的应用中,数据处理装置30的各个组件通过总线系统350耦合在一起,其中总线系统350除包括数据总线之外,还可以包括电源总线、控制总线和状态信号总线等。但是为了清楚说明起见,在图中将各种总线都标为总线系统350。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器330中,或者由处理器330实现。处理器330可能是一种集成电路芯片,具有信号的处理能力。在实现过程中,上述方法的各步骤可以通过处理器330中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器330可以是通用处理器、数字信号处理器(英文全称:Digital Signal Processing,英文缩写:DSP)、专用集成电路(英文全称:Application Specific Integrated Circuit,英文缩写:ASIC)、现成可编程门阵列(英文全称:Field-Programmable Gate Array,英文缩写:FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成,或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器,闪存、只读存储器,可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器340,处理器330读取存储器340中的信息,结合其硬件完成上述方法的步骤。
图17的相关描述可以参阅图2方法部分的相关描述和效果进行理解,本处不做过多赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或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方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称:Read-OnlyMemory,英文缩写:ROM)、随机存取存储器(英文全称:Random Access Memory,英文缩写:RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种数据处理的方法,其特征在于,包括:
获取第一零陷角度;
根据所述第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵;
采用所述第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,所述第一波束权值为预先计算得到的波束权值,所述第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度;
所述根据所述第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵,包括:
根据所述第一零陷角度计算第一空间频率;
根据所述第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率;
根据所述第二空间频率确定所述第一正交阻塞矩阵;
所述根据所述第一零陷角度计算第一空间频率,包括:
按照如下方式计算所述第一空间频率:
Figure FDA0002275206590000011
其中,所述u0表示所述第一空间频率,所述d表示天线阵元间距,所述λ表示波长,所述θ0表示所述第一零陷角度;
所述根据所述第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率,包括:
按照如下方式计算所述第二空间频率:
Figure FDA0002275206590000012
其中,所述uk表示所述第二空间频率,所述N表示所述目标天线阵元数目,所述k表示第k个天线阵元,且所述k为大于或等于1且小于或等于(N-1)的正整数;
所述根据所述第二空间频率确定所述第一正交阻塞矩阵,包括:
按照如下方式计算所述第一正交阻塞矩阵:
Figure FDA0002275206590000013
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
其中,所述A表示空间匹配滤波器的滤波矩阵,所述a(uk)表示空间频率为uk时的空间滤波系数,所述e表示自然对数的底数,所述j表示虚数,所述π表示圆周率,所述[]T表示矩阵转置,所述a(u1)表示空间频率为u1时的空间滤波系数,所述a(u2)表示空间频率为u2时的空间滤波系数,所述a(uN-1)表示空间频率为uN-1时的空间滤波系数,其中,所述N为大于或等于2的正整数,所述AH表示所述空间匹配滤波器的滤波共轭转置矩阵,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取第一零陷角度之后,所述方法还包括:
获取第二零陷角度;
根据所述第二零陷角度确定第二正交阻塞矩阵;
所述采用所述第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,包括:
采用所述第一正交阻塞矩阵、所述第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述采用所述第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,包括:
按照如下方式计算所述第二波束权值:
T=B0ω;
其中,所述T表示所述第二波束权值,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵,所述ω表示所述第一波束权值,所述第一波束权值为预先计算得到的。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述采用所述第一正交阻塞矩阵、所述第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,包括:
按照如下方式计算所述第二波束权值:
T=B0B1ω;
其中,所述T表示所述第二波束权值,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵,所述B1表示所述第二正交阻塞矩阵,所述ω表示所述第一波束权值,所述第一波束权值为预先计算得到的。
5.一种数据处理装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取第一零陷角度;
第一确定模块,用于根据所述第一获取模块获取的所述第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵;
第二确定模块,用于采用所述第一确定模块确定的所述第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,所述第一波束权值为预先计算得到的波束权值,所述第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度;
所述第一确定模块包括:
第一计算单元,用于根据所述第一获取模块获取的所述第一零陷角度计算第一空间频率;
第二计算单元,用于根据所述第一计算单元计算得到的所述第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率;
第三确定单元,用于根据所述第二计算单元计算得到的所述第二空间频率确定所述第一正交阻塞矩阵;
所述第一计算单元包括:
第一计算子单元,用于按照如下方式计算所述第一空间频率:
Figure FDA0002275206590000031
其中,所述u0表示所述第一空间频率,所述d表示天线阵元间距,所述λ表示波长,所述θ0表示所述第一零陷角度;
所述第二计算单元包括:
第二计算子单元,用于按照如下方式计算所述第二空间频率:
Figure FDA0002275206590000032
其中,所述uk表示所述第二空间频率,所述N表示所述目标天线阵元数目,所述k表示第k个天线阵元,且所述k为大于或等于1且小于或等于(N-1)的正整数;
所述第三确定单元包括:
第三计算子单元,用于按照如下方式计算所述第一正交阻塞矩阵:
Figure FDA0002275206590000041
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
其中,所述A表示空间匹配滤波器的滤波矩阵,所述a(uk)表示空间频率为uk时的空间滤波系数,所述e表示自然对数的底数,所述j表示虚数,所述π表示圆周率,所述a(u1)表示空间频率为u1时的空间滤波系数,所述a(u2)表示空间频率为u2时的空间滤波系数,所述a(uN-1)表示空间频率为uN-1时的空间滤波系数,其中,所述N为大于或等于2的正整数,所述AH表示所述空间匹配滤波器的滤波共轭转置矩阵,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵。
6.根据权利要求5所述的数据处理装置,其特征在于,所述数据处理装置还包括:
第二获取模块,用于所述第一获取模块获取预先确定的第一零陷角度之后,获取第二零陷角度;
第三确定模块,用于根据所述第二获取模块获取的所述第二零陷角度确定第二正交阻塞矩阵;
所述第二确定模块包括:
第一确定单元,用于采用所述第一确定模块确定的所述第一正交阻塞矩阵、所述第三确定模块确定的所述第二正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值。
7.根据权利要求5所述的数据处理装置,其特征在于,所述第二确定模块包括:
第三计算单元,用于按照如下方式计算所述第二波束权值:
T=B0ω;
其中,所述T表示所述第二波束权值,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵,所述ω表示所述第一波束权值,所述第一波束权值为预先计算得到的。
8.根据权利要求6所述的数据处理装置,其特征在于,所述第一确定单元包括:
第四计算子单元,用于按照如下方式计算所述第二波束权值:
T=B0B1ω;
其中,所述T表示所述第二波束权值,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵,所述B1表示所述第二正交阻塞矩阵,所述ω表示所述第一波束权值,所述第一波束权值为预先计算得到的。
9.一种数据处理装置,其特征在于,包括:存储器、收发器、处理器以及总线系统;
其中,所述存储器用于存储程序;
所述处理器用于执行所述存储器中的程序,具体如下步骤:
获取第一零陷角度;
根据所述第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵;
采用所述第一正交阻塞矩阵以及第一波束权值确定第二波束权值,其中,所述第一波束权值为预先计算得到的波束权值,所述第二波束权值用于调整波束权值的零陷宽度;
所述总线系统用于连接所述存储器、所述收发器以及所述处理器,以使所述存储器、所述收发器以及所述处理器进行通信;
所述根据所述第一零陷角度确定第一正交阻塞矩阵,包括:
根据所述第一零陷角度计算第一空间频率;
根据所述第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率;
根据所述第二空间频率确定所述第一正交阻塞矩阵;
所述根据所述第一零陷角度计算第一空间频率,包括:
按照如下方式计算所述第一空间频率:
Figure FDA0002275206590000051
其中,所述u0表示所述第一空间频率,所述d表示天线阵元间距,所述λ表示波长,所述θ0表示所述第一零陷角度;
所述根据所述第一空间频率以及目标天线阵元数目计算第二空间频率,包括:
按照如下方式计算所述第二空间频率:
Figure FDA0002275206590000061
其中,所述uk表示所述第二空间频率,所述N表示所述目标天线阵元数目,所述k表示第k个天线阵元,且所述k为大于或等于1且小于或等于(N-1)的正整数;
所述根据所述第二空间频率确定所述第一正交阻塞矩阵,包括:
按照如下方式计算所述第一正交阻塞矩阵:
Figure FDA0002275206590000062
A=[a(u1),a(u2),...,a(uN-1)];
B0=AAH
其中,所述A表示空间匹配滤波器的滤波矩阵,所述a(uk)表示空间频率为uk时的空间滤波系数,所述e表示自然对数的底数,所述j表示虚数,所述π表示圆周率,所述[]T表示矩阵转置,所述a(u1)表示空间频率为u1时的空间滤波系数,所述a(u2)表示空间频率为u2时的空间滤波系数,所述a(uN-1)表示空间频率为uN-1时的空间滤波系数,其中,所述N为大于或等于2的正整数,所述AH表示所述空间匹配滤波器的滤波共轭转置矩阵,所述B0表示所述第一正交阻塞矩阵。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109462445B (zh) * 2018-12-12 2020-09-15 河南宏泰控飞信息技术有限公司 一种城市环境中无人机同频段多目标空间分离方法及装置
CN117156451A (zh) * 2022-05-23 2023-12-01 大唐移动通信设备有限公司 波束权值调整方法、装置、接入网设备和存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102508213A (zh) * 2011-11-04 2012-06-20 西安电子科技大学 基于零陷加宽的波束域自适应干扰抑制方法
CN103245941B (zh) * 2013-04-16 2014-11-05 哈尔滨工程大学 一种基于稳健最小二乘的鲁棒波束形成方法
CN104931935A (zh) * 2015-06-15 2015-09-23 电子科技大学 基于旁瓣对消的稳健波束形成方法
CN105044679A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 电子科技大学 一种基于正交投影的发射波束零陷展宽方法
CN105049382A (zh) * 2015-06-18 2015-11-11 哈尔滨工程大学 一种抗期望信号导向矢量失配的零陷展宽自适应天线波束成形方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8773307B2 (en) * 2010-09-09 2014-07-08 Spatial Digital Systems, Inc. Wide null Forming system with beamforming

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102508213A (zh) * 2011-11-04 2012-06-20 西安电子科技大学 基于零陷加宽的波束域自适应干扰抑制方法
CN103245941B (zh) * 2013-04-16 2014-11-05 哈尔滨工程大学 一种基于稳健最小二乘的鲁棒波束形成方法
CN104931935A (zh) * 2015-06-15 2015-09-23 电子科技大学 基于旁瓣对消的稳健波束形成方法
CN105049382A (zh) * 2015-06-18 2015-11-11 哈尔滨工程大学 一种抗期望信号导向矢量失配的零陷展宽自适应天线波束成形方法
CN105044679A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 电子科技大学 一种基于正交投影的发射波束零陷展宽方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Assessment the moving target"s radiated noise via GSC using frequency invariant beamformer with null broadening;Tang Jiansheng et al;《OCEANS'11 MTSIEEE KONA》;20110922;第1-5页 *
Downlink beamforming with broadened and deepened nulls for Cognitive Radio;X. Lian and H. Nikookar;《2012 42nd European Microwave Conference》;20121101;第144-147页 *
SDL阵列宽带零陷展宽波束形成;张薇 等;《应用科学学报》;20160131;第34卷(第1期);第12-21页 *
一种新的波束形成零陷展宽算法;李文兴 等;《电子与信息学报》;20141231;第36卷(第12期);第2882-2888页 *
恒增益旁瓣对消技术;廖锟等;《中国舰船研究》;20140430;第9卷(第2期);第101-105页 *

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