[发明专利]一种面向无人机毫米波平台的三维波束搜索方法

权利要求书

1.一种面向无人机毫米波平台的三维波束搜索方法，其特征在于，包括：

步骤一：建立收发两端均采用毫米波平面阵列时的通信信道模型；

步骤二：建立毫米波平面阵列时的三维分层搜索模型，计算三维分层搜索模型所需的搜索区域；

步骤三：计算理想波束成形矢量作为初始矢量；

步骤四：计算混合波束成形矢量；

步骤五：根据三维分层搜索模型进行搜索。

2.根据权利要求1所述的一种面向无人机毫米波平台的三维波束搜索方法，其特征在于，所述收发两端均采用混合波束成形系统，所述混合波束系统将模拟波束成形系统和数字波束成形系统的架构相融合。

3.根据权利要求2所述的一种面向无人机毫米波平台的三维波束搜索方法，其特征在于，步骤一所述发两端均采用毫米波平面阵列时，其接收信号表示为：

其中，y表示接收信号，P表示发射功率，H表示信道矩阵，r表示传输符号，表示发射端混合波束成形系统的波束成形矢量，由数字基带预编码向量和射频预编码矩阵组成，其中N_BS代表发射端波束成形系统的射频链数；表示接收端混合波束成形系统的波束成形矢量，由数字基带预编码向量和射频预编码矩阵组成，其中N_MS代表接收端波束成形系统的RF链数；n为均值为0，方差为σ²的加性高斯白噪声，M_BS和M_MS分别表示发射端与接收端的天线数目。

4.根据权利要求3所述的一种面向无人机毫米波平台的三维波束搜索方法，其特征在于，所述步骤一建立的收发两端均采用毫米波平面阵列时的通信信道模型为：

其中，L表示信道路径的个数，q_l是第l条路径的信道增益,a_BS(ψ_h,ψ_v)和a_MS(ψ'_h,ψ'_v)分别是发射端和接收端的阵列响应，其中(ψ_h,ψ_v)表示信号发射角在水平域和垂直域的相位，和(ψ'_h,ψ'_v)表示信号到达角在水平域和垂直域的相位，[·]^H表示矩阵的共轭转置变换；

对于M_BS＝M_h×M_v个阵元的均匀平面阵，接收端的阵列响应表示为：

其中，表示克罗内克积，a_BS(ψ_h)和a_BS(ψ_v)分别表示为：

其中，[·]^T表示矩阵的转置变换，对于M_MS＝M_h×M_v个阵元的均匀平面阵，接收端阵列响应表示为：

其中，a_MS(ψ′_h)和a_MS(ψ′_v)分别表示为：

。