[发明专利]基于天线阵列波束赋形角度逐级扫描的终端定向算法

摘要

本发明公开一种基于天线阵列波束赋形角度逐级扫描的终端定向算法，用于远距离无线能量和信息协同传输，能有效解决固定或移动中接收终端定向问题。步骤包括：1.将相位调节器的控制精度从低到高分多个等级，确定每级波束赋形方向所对应的天线矩阵中每两个连续天线馈电的相位差；2.逐渐增加每级所使用的天线个数，使波束赋形后的波瓣宽度变窄，根据当前扫描级要覆盖的扫描角度范围和波瓣宽度比例选择方向角度的个数；3.设置每一个角度的具体方向，找到对应的两个天线馈电的相位差；4.按照每级的方向精度等级、波瓣宽度和设置的扫描角度个数，调整矩阵中每两个天线馈电的相位差和波瓣宽度，把能量集中到一束电磁波上扫描各个方向；5.根据上一级的定向结果，提高精度并缩小扫描方向的范围，最终确定接收设备的方向。

主权项

1.一种基于天线阵列波束赋形角度逐级扫描的终端定向算法，其特征在于，该算法包括以下步骤：1)根据选取的发射端天线矩阵，将相位调节器的控制方向精度从低到高划分为L1、L2、…、LN多个等级，并确定天线矩阵中每级波束赋形方向所对应的天线矩阵中每两个连续天线馈电的相位差，然后建立波束赋形方向与相位差的一一对应关系；2)发射端先用最低级别的方向精度L1向各个角度扫描发射波束赋形后的高能量电磁波，然后根据接收设备反馈的接收信号强度，判断哪个方向上接收信号最强，由此确定进一步的扫描角度的范围；3)逐渐增加每级所使用的天线矩阵中的天线个数，使波束赋型后的波瓣宽度逐渐变窄，根据当前扫描级要覆盖的扫描角度的范围和波瓣宽度的比例关系，选择方向角度的个数；4)根据选择好的方向角度的个数，设置每一个角度的具体方向，并根据该角度具体方向找到对应的天线矩阵中每两个天线馈电的相位差；5)按照每级的方向精度L1、L2、…、LN，波瓣宽度和选择好的方向角度的个数，调整天线矩阵中每两个天线馈电的相位差和波束赋形后的波瓣宽度，扫描并寻找接收设备的方向；6)逐级缩小扫描角度的范围并增加扫描精度，最终确定接收设备的方向，进而把能量集中到一束波瓣宽度较窄的电磁波上，准确的发射到该接收设备。