波束赋形

摘要： 5G网络由于其自身特性及所分配频率,网络规划优化的重点是提升水平和垂直覆盖,SSB广播波束与赋形增益特性则是网络覆盖改善的技术关键点。通过研究5G NR网络SSB广播波束配置对于覆盖范围和接入性能的影响,结合仿真与测试结果分析了不同SSB广播信道波束配置的差异对比,最后针对立体覆盖场景,提出了采用水平多波束与垂直多层波束设计原则与建议,为5G网络在室外复杂场景下的覆盖规划与优化提供一定的参考。

摘要： 针对毫米波通信中混合波束赋形技术,描述了毫米波传输特性及信道模型,概述了大规模毫米波MIMO混合波束赋形系统及其数学模型,并在此基础上综述了混合波束赋形传输方案,介绍了毫米波波束对齐的2种可行方案,最后展望并预测了毫米波通信与其他技术融合的几种典型应用场景及未来的研究热点.

摘要： 铁路系统作为国家重要的运输系统,其日常的稳定运行决定了国民生产和生活的正常运转。为了对铁路进行实时监控,可以利用无人机的灵活性,将其布置在铁轨沿线上。该文以无人机为监视主体,提出了空基平台的铁路监视系统,并采用毫米波阵列通信方案,在基站接收机上进行大型天线阵波束赋形,以解决远距离、大带宽的上行通信难题。在设计中比较了最小均方误差和迫零法两种方法。最后进行了仿真论证,仿真结果显示,最小均方误差法效果较好,并且还为铁路沿线的无人机布置提供了参考。

摘要： 本文通过将单元波束测试结果导入仿真软件来计算合成波束,方便获得合成波束幅相方向图,并为权值分配优化提供参考。智能天线方向图测试中,主要有单元波束、广播波束和业务波束,由于受到测试效率的限制,合成波束仅测试几个典型波束,即便如此,广播和业务波束测试仍占总工作量的70%以上,整个天线测试时间长达数小时,且测试不够全面,不便综合评价天线性能。

摘要： 该文提出一种适用于高层建筑物的波束赋形天线阵,该天线阵是由4个宽带高增益圆形贴片天线组成的1×4阵列,圆形贴片天线包括矩形地面、馈电探针、介质衬底以及贴片。该天线阵仿真的-10 dB阻抗带宽为4.87~6.87 GHz,能够实现12.22 dBi的增益,±55°波束控制能力。该天线阵旨在为建筑物内基站和移动终端之间的增强无线链路提供波束赋形,允许波束转向聚焦于目标方向,使波束宽度较小的干扰方向无效。

摘要： 5G基站作为新基建之首,随着其高密站距的建设,5G基站电磁辐射也成为环境监测和公众关注的焦点。以北京市5G通信基站为例,依据《5G移动通信基站电磁辐射监测方法(试行)》(HJ 1151—2020),采用SRM-3006选频辐射分析仪实地测量了3个典型5G基站。测量过程结合了监测设备和5G应用特点,选取不同的设备参数、应用场景和测量环境,模拟多种工作状况,并在终端配合下完成测量;测量结果小于电磁环境控制限值,表明5G基站电磁辐射水平总体可控。通过分析测试数据,建议测量时监测仪器分辨率带宽RBW设置为300 kHz,幅度5 V/m,噪声抑制3 dB;终端与探头距离设置为1 m;情景模式采用数据传输(下载3 GB文件);选择天线主瓣方向进行布点;在获取5G基站的电磁辐射环境现状的同时,也能实现监测结果的复现性,同时为监测机构准确测量5G基站的电磁辐射提供参考依据。

摘要： 物联网是6G的核心应用场景,然而由于射频频谱资源稀缺,为数以百亿计的物联网设备提供高质量无线覆盖服务面临挑战。可见光通信(Visible Light Communication,VLC)作为射频通信的补充,提供了丰富的高频频谱资源。该文研究多用户VLC无线信能同传网络的可达能量效率(Energy Efficiency,EE)性能界,即在用户信息和能量需求、避免LED谐波失真以及VLC发射机总功率约束下最大化EE。为求解所考虑的问题,结合Dinkelbach方法和连续凸近似方法构建迭代算法优化波束赋形向量和直流偏置。从理论上证明了所提算法的收敛性,并讨论了避免LED谐波失真的工作条件对EE的影响。仿真结果验证了所提方法的有效性,分析了信息需求、能量需求和VLC发射机总功率对EE的影响规律,并讨论了LED视野对EE和VLC信号传播的影响。

摘要： 提供一种新的调节半功率波束宽度的思路,并设计了一款可实现波束宽度变换以应用于不同波束赋形场景的北斗二号B3频段的导航天线。基于四阵元双馈源的微带贴片天线阵列,在HFSS有限元仿真软件中根据理论进行建模仿真并优化。在保持右旋圆极化的基础上,不用改变阵列的结构,只需适当调节各个阵元激励的幅度与相位,就能实时缩小或者扩大半功率波束宽度,分别实现主瓣方向可调的定向波束赋形与宽波束赋形以应对不同的工作环境,并且具有定向抗干扰能力。仿真结果表明:定向波束赋形与宽波束赋形在B3中心频点的最大增益分别约为7.13,3.56 dBi,半功率波束宽度分别为52°,119°,3 dB轴比宽度分别为90°,166°;在整个B3频段内各个馈电端口反射系数低于-11 dB,相邻端口隔离度低于-28 dB。设计的波束赋形方式可调的导航天线适用于在无遮挡的开阔空间与特定的遮挡环境之间经常切换的工作场景,改善传统的机动式导航终端在“城市峡谷”等高遮蔽角环境下增益较低的缺点。

摘要： 低轨(low earth orbit,LEO)卫星通信可以克服恶劣地形影响实现远距离通信,面对突发灾害能快速部署解决通信问题,但是,卫星在保持高速运动的同时采用高频段的信号,容易导致通信时产生严重的信号衰落。针对此问题,基于传统遗传算法提出一种适用于混合波束赋形架构的算法。固定模拟域对数字域进行迭代优化,然后固定数字域对模拟域进行迭代优化,通过共同的待优化矩阵进行联合求解,在固定功率的前提下不断迭代优化矩阵,采用混合波束赋形方法有效减少硬件复杂度,更加接近数字波束赋形的性能。仿真表明,在混合波束赋形架构应用上,相对于传统的正交匹配追踪(orthogonal matching pursuit,OMP)算法,所提算法性能提升了6.61%。

摘要： 为了使通信系统能更加契合实际传输环境、保证系统公平性,提出了一种基于改进最大信漏噪比准则功率分配方式的波束赋形算法。首先根据接入节点的类型(基站或者终端)以及用户所处传输环境的不同对发射功率进行分配;其次依据用户执行任务的重要程度和设定的阈值上限的不同对发射功率进行二次调整,保证公平性。仿真结果表明,随着用户数目的增加,传统算法的公平性为一条下降的曲线,改进算法近似为一条水平直线,且用户数目越大,二者差值越大,改进算法的优势越明显;在用户数为12,权重间隔为1,阈值上限为1.4时,改进算法有着0.39 bps/Hz的系统容量提升。所设计的改进资源分配方式的算法能有效提高系统的公平性,在工程实际中有一定的使用价值。

摘要： 首先通过几何随机过程对5G网络中大规模天线产生的波束进行分析.然后假想一种以用户为中心的网络,由用户选择一组天线来构成一个半径很小的虚拟小区,根据小区内部点与点之间距离服从二项式分布这一特点,对下行链路波束赋形时的平均波束进行计算,计算结果将证实文中的分析:主波瓣的宽度与小区的半径成反比,同时远端的天线单元会产生更窄的主瓣波束与更多的旁瓣.

摘要： 本文探究了体育场馆通信环境，分析了为什么需要波束赋形以及5G波束赋形器件需要有怎样的特性，为什么选择射频绝缘体上硅(RF SOI).

摘要： 本文研究了基于时域调制阵列波束赋形技术.时域调制反射阵列是一种基于简单可重构反射单元的反射阵,它可以用于实现旁瓣抑制、波束赋形等功能.与传统的反射阵利用相控期间与微带线相比,它利用控制可重构反射单元的开与关,达到控制阵列输出的效果.通过理论推导及仿真,结果表明时域调制反射阵可以在不采传统阵列中的相控器件及馈电网络的前提下,生成理想的方向图,实现波束赋形功能.此特性将有利于推广波束赋形技术在毫米波频段的应用.

摘要： Massive MIMO是LTE向5G演进的一项关键空口技术,它使用大规模阵列天线,增加了垂直维度和水平维度能力,实现了三维精准波束赋形和多流多用户资源复用,大幅度提升容量,增强了立体覆盖.本文从大规模天线阵列、上行接收分集、下行波束赋形、空分复用的技术原理研究5G Massive MIMO,最后分析探讨5G Massive MIMO的技术应用.

摘要： 大规模MIMO/3D MIMO技术是目前各国在5G技术4G化探索过程中的一项关键技术,该技术通过更为精准的三维波束赋形能力与空分复用能力,有效提升网络覆盖容量和频谱利用率.其针对网络中高干扰、高层覆盖、上行受限等场景都有很好的性能提升.本文对3D MIMO预编码码本进行了对比和分析,通过仿真实验验证可知Grassmannian码本较目前LTE系统使用的DFT码本更为出色,但构造复杂度相对较高,作为5G3D MIMO的两种候选码本,我们可根据系统具体需求选择采用哪种码本.

摘要： 阐述5G时代频谱资源分配的变化和波束赋行技术以及这些变化对未来用于5G的随机接入过程带来的影响.尤其是在一些部署场景下,用于随机过程的前导码资源或者时域资源需要根据下行波束的数量进行分组,并且与众多指向不同方位的下行波束进行捆绑.基于此,提出前导码资源优化分组结果的方案以便更好地适应用户在基站各下行波束覆盖范围下分布严重失衡的场景.

摘要： 对Massive MIMO天线进行原理介绍,将3D-MIMO作为验证对象,通过与普通4G宏站(8通道天线)对比测试验证发现,3D-MIMO天线具有近15dB的业务波束赋形增益;在小区容量能力方面,3D-MIMO设备上下行带宽均达到现有站点的3倍左右;在覆盖距离方面,3D-MIMO对旁瓣方向的覆盖改善效果明显,约能提升77％的覆盖效果;针对楼宇低层和高层场景重点进行深度覆盖测试发现,3D-MIMO对深度覆盖改善优势明显.根据测试结论,重点给出3D-MIMO的4G化应用具体场景建议.

摘要： 本文介绍了Pre5G Massive MIMO所采用的大规模阵列天线、参考信号和传输模式、波束赋形和预处理等技术原理,对在泉州Massive MIMO项目研究的MU-MIMO、波束赋形、移动性和切换等方面进行探讨.

摘要： 3D MIMO基站集成了大规模有源天线,是未来5G中Massive MIMO的4G化应用.介绍了LTE网络3D MIMO技术原理,总结了现网中各种3D MIMO应用场景及应用效果,分析了技术应用过程中的相关问题,并提出了解决建议,相信对3D MIMO技术组网应用有较大的指导意义.

摘要： 3D MIMO基站集成了大规模有源天线,是未来5G中Massive MIMO的4G化应用.介绍了LTE网络3D MIMO技术原理,总结了现网中各种3D MIMO应用场景及应用效果,分析了技术应用过程中的相关问题,并提出了解决建议,相信对3D MIMO技术组网应用有较大的指导意义.

摘要： 本发明公开了一种波束赋形天线的波束赋形算法、基于该算法的波束赋形天线的设计方法以及波束赋形天线，涉及赋形天线技术领域、雷达以及汽车电子技术领域；本发明所公开的波束赋形算法首先根据波束的个数、辐射单元的个数计算出每个辐射单元对应的每个波束的幅相矢量，然后将每个辐射单元对应的每个波束的幅相矢量通过一定的比例因子进行幅相矢量的加法运算得出每个辐射单元的目标幅相矢量；最后根据计算出的结果进行功分网络层的设计；本发明所公开的波束赋形算法简单实用，设计周期短并且能够根据实际需要得到有效的波束波形，有效的利用天线的辐射能量。

摘要： 本发明实施例提供了一种波束赋形装置、基站及波束赋形方法。所述装置包括：通信连接的数据解析模块以及数据处理模块；其中，所述数据解析模块用于接收原始下行数据，将所述原始下行数据解析得到符号数据以及赋形因子，并将所述符号数据以及所述赋形因子分别发送至所述数据处理模块；所述数据处理模块包括M个数字信号处理DSP处理器，所述DSP处理器包括复乘运算器；所述数据处理模块用于通过所述复乘运算器将所述赋形因子与所述符号数据进行复乘，得到复乘结果；所述数据处理模块还用于对所述复乘结果累加，得到赋形后的频域数据。本发明实施例解决了现有技术中，波束赋形过程中，动态功耗较高且需要消耗较多的LUT资源和REG资源的问题。

摘要： 本发明公开一种波束赋形设备及方法，包括射频模块和主控模块；射频模块与基站的M个振源和N个目标终端连接，主控模块的控制端与射频模块的受控端连接；射频模块包括：a个第一移相单元、b个第二移相单元和射频电缆，每个第一移相单元具有M/a个输入端口和b个输出端口，每个第二移相单元具有a个输入端口和N/b个输出端口，所有第一移相单元的每个输出口与每一个第二移相单元的一个输入口连接，第一移相单元和第二移相单元均与主控模块连接；主控模块用于根据接收到的目标波束角度确定水平调整相位和垂直调整相位，并将水平调整相位发送给第一移相单元，将垂直调整相位发送给第二移相单元。本发明能够解决了基站测试环境搭建复杂、成本高昂的问题。

摘要： 一种波束赋形信号传输方法包括：根据第一空间间隔传输波束集合对同步信号进行波束赋形，从而生成第一波束赋形同步信号；传输所述第一波束赋形同步信号；确定第一同步周期是否结束；当所述第一同步周期没有结束时，旋转所述第一空间间隔传输波束集合；重复所述波束赋形操作、所述传输操作和所述确定操作，直到所述第一同步周期结束。

摘要： 本发明涉及一种3D‑MIMO系统的波束赋形方法及波束赋形装置，该方法包括：获取接收信号的自相关矩阵；在360°范围内分别不断调整初始水平角度和初始垂直角度，根据调整后的初始水平角度和初始垂直角度获取接收信号功率，接收信号功率最大的作为粗水平角度和粗垂直角度；在预定小角度范围内分别不断调整粗水平角度和粗垂直角度，根据调整后的粗水平角度和粗垂直角度获取接收信号功率，在预定小角度范围内接收信号功率最大的作为精水平角度和精垂直角度；根据精水平角度和精垂直角度获取波束赋形因子，以完成3D‑MIMO系统的波束赋形，对接收信号入射角度进行粗扫描和精扫描两级扫描，获取的接收信号入射角度更精确。

摘要： 本发明属于无线通信技术领域，公开了一种模拟域波束赋形参数非恒模的部分连接混合波束赋形方法；所述模拟域波束赋形参数非恒模的部分连接混合波束赋形方法是对理想数字波束赋形结果的一种逼近，以最小化混合波束矩阵和理想数字波束赋形矩阵的欧氏距离求解最优的混合波束赋形参数；本发明通过两个单位向量之和来实现模拟域波束赋形参数，在满足移相器恒模约束下，模拟域波束赋形参数在求解过程中可取任意复数，因此性能函数不再为非凸函数；相对于传统的采用迭代搜索算法求解波束赋形参数的算法，可以直接通过SVD分解求解混合波束赋形参数，并且结果性能更优。

摘要： 本发明公开了一种波束赋形天线的波束赋形算法、基于该算法的波束赋形天线的设计方法以及波束赋形天线，涉及赋形天线技术领域、雷达以及汽车电子技术领域；本发明所公开的波束赋形算法首先根据波束的个数、辐射单元的个数计算出每个辐射单元对应的每个波束的幅相矢量，然后将每个辐射单元对应的每个波束的幅相矢量通过一定的比例因子进行幅相矢量的加法运算得出每个辐射单元的目标幅相矢量；最后根据计算出的结果进行功分网络层的设计；本发明所公开的波束赋形算法简单实用，设计周期短并且能够根据实际需要得到有效的波束波形，有效的利用天线的辐射能量。

摘要： 一种波束赋形装置及其波束赋形方法，所述装置包括：波分解复用及分束模块，用于接收经过射频信号调制后的多波长光信号，并将多波长光信号分为多个单波长光信号后，经由多个分束器输出；波导网络，包括多根波导，各根波导的输入端与所述分束器一一对应耦合，分别接收所述单波长光信号，经过不同的延时后输出单波长光信号；合束模块，所述合束模块的多个合束输入端与各根波导的输出端一一对应耦合，接收经过延时后输出的单波长光信号，合并为多波长光信号；其中多波长光信号进入光电探测器中光电转换生成射频信号，射频信号经由阵列天线发射，与不同的分束器耦合的波导长度不完全相同。本发明可以在实现同时多波束功能，并有效降低功耗和尺寸。

摘要： 本申请涉及通信技术领域，提供了一种波束赋形的方法和装置、波束赋形系统和计算机存储介质，方法包括：采集目标基站的信号覆盖范围内的图像信息；根据图像信息识别出目标基站的信号覆盖范围内存在用户终端，并获得用户终端的位置信息；将用户终端的位置信息发送给目标基站；接收用户终端目标网络通信能力的反馈信息；根据反馈信息标记出无目标网络通信能力的第一用户终端，且不再发送第一用户终端的位置信息给目标基站。采用本方法通过将基站与摄像头装置进行联动，能排除与基站不适配的终端，尤其在人群密集区域，减少了基站扫描终端的数量，减小了基站计算波束赋形的运算量，减少了占用基站的运算资源。

摘要： 本发明公开一种波束赋形设备及方法，包括射频模块和主控模块；射频模块与基站的M个振源和N个目标终端连接，主控模块的控制端与射频模块的受控端连接；射频模块包括：a个第一移相单元、b个第二移相单元和射频电缆，每个第一移相单元具有M/a个输入端口和b个输出端口，每个第二移相单元具有a个输入端口和N/b个输出端口，所有第一移相单元的每个输出口与每一个第二移相单元的一个输入口连接，第一移相单元和第二移相单元均与主控模块连接；主控模块用于根据接收到的目标波束角度确定水平调整相位和垂直调整相位，并将水平调整相位发送给第一移相单元，将垂直调整相位发送给第二移相单元。本发明能够解决了基站测试环境搭建复杂、成本高昂的问题。