[发明专利]基于波束成形的高阶方向调制方法

摘要

本发明属于通信技术中的阵列信号处理领域，运用在进行需要进行防窃听通信的高速率传输中，实现方法是基于波束成形的高阶方向调制。本发明提供一种基于波束成形的高阶方向调制方法。本发明方法是是在对于高阶调制的时候利用波束成形的增益放大倍数实现不同幅度的调制,并且尽量逼近传统的波束成形增益。使用方向调制的方法进行阵元权值的更新替代基带调制，同时保证了期望方向的安全性和波束成形增益的非降低性。

主权项

一种基于波束成形的高阶方向调制方法，其特征在于，具体步骤如下：S1、建立不同于传统波束成形的天线远场模型：在方向调制(DM)中，Gn随着Dm的变化进行不停的更新，同时将当成一个新的复数增益Gn'来控制波束成形网络同时代替基带Dm进行调制，其中，N为天线阵列数，θ是信号入射角；S2、将高阶调制星座图分为幅度AMP和相位PHASE两部分，即单个星座点值为AMP(x)ejPHASE(x)，其中，x为第x个星座点，AMP为针对最外围幅度进行归一化后的幅度；S3、利用阵列天线数N，设定目标星座图最外围星图点幅度为N‑y，设定各个星座点在天线远场辐射目标值为(N‑y)*AMP(x)ejPHASE(x)其中，0＜y≤1；S4、经过阵列信号的权值的变化，合成期望目标星座点，具体步骤如下：S41、建立利用相控阵天线权值合成星座点的模型如下：其中，中的φi为通过遗传算法或者粒子群算法等进行求全局求解后获得的数值，使其和等于期望星座点(N‑y)*AMP(x)ejPHASE(x)，其中，i＝1,2,....,N；S42、利用非数值算法例如遗传算法、粒子群算法等综合星座图，设定目标函数为第x个星座点AMP(x)ejPHASE(x)，通过多次迭代进行求解最优值的x组N个S5、代入已经通过DOA估计算法或者预先指定期望安全接收方向通过传统波束成形算法如(LCMV)算法获得N个天线阵元的权值S6、得到的优化天线阵元权值作为新的发射天线阵元权值；S7、将基带调制信号进行分类，按照不同的符号对应不同的天线阵元组进行映射。在进行实际信号发射中，通过不同符号的映射每发射一个符号映射一次相应的天线权值，便形成了在期望方向上的高阶方向调制。