[发明专利]一种多载波阵列天线发射机设计方法、装置及存储介质

权利要求书

1.一种多载波阵列天线发射机设计方法，其特征在于，包括：

构建大规模多播组系统并建立坐标系，确定发射机阵列结构和建立坐标系确定所述发射机阵列和期望用户的位置关系；

设计所述发射机阵列的天线模块和射频模块，定义所述发射机阵列中的每根天线中次序相同的子载波为一层；

根据多播用户和所述发射机阵列的相对位置关系，获取多载波发送阵列导向矢量；

分层设计所述发射机阵列加权矢量，优化并求解所述发射机阵列加权矢量；

根据所述发射机阵列加权矢量和人工噪声矩阵对信号进行发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定义所述发射机阵列中的每根天线中次序相同的子载波为一层，包括：所述子载波表示为：

f_j,n＝f_j,c+Δf_j,n,j＝1,2,…,J,n＝1,2,…,N，

其中，f_j,c为第j层载波频率，Δf_j,n为第j层不同天线阵元间的频率差，N表示所述天线数量，J表示每根天线的子载波数目。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多载波发送阵列导向矢量，包括：

获取远场目标接收到的来自第j层的发射信号能量，并确定所述第j层的阵列导向矢量；

根据所述第j层的所述阵列导向矢量，确定所有层发射信号在所述远场目标处的能量，进而计算出所述多载波发送阵列导向矢量。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分层设计所述发射机阵列加权矢量，优化所述发射机阵列加权矢量，包括以下两个约束条件：

所述多播组系统中特定多播组中的所述多播用户能够接收信号，且不对剩余多播组中所述多播用户产生干扰；

所述多播用户的接收功率最小。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述求解所述发射机阵列加权矢量，包括：通过最小调制符号发射功率的方法，最大化噪声的发射功率，同时确保所述多播用户能够接收到发射信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述人工噪声矩阵计算方法为：其中H_L(t)表示所有多播组的导向矢量矩阵，tr表示矩阵符号；表示求所述多播系统中多播组的导向矢量的转置共轭矩阵；T_AN(t)表示人工噪声矩阵；t表示为当前时刻；

所述多播组的导向矢量其中表示所述多播系统中多播组的内期望用户的数目；

根据零空间映射准则，当NJ＞L_T时，计算得到人工噪声矩阵为其中，N表示为所述发射机阵列中的天线数；J表示为每根发射天线子载波数；I_NJ表示单位矩阵。

7.一种多载波阵列天线发射机设计装置，其特征在于，包括：

阵列天线模块，用于构建大规模多播组系统并建立坐标系，确定发射机阵列结构和建立坐标系确定所述发射机阵列和期望用户的位置关系；

射频模块，用于设计所述发射机阵列的天线模块和射频模块，定义所述发射机阵列中的每根天线中次序相同的子载波为一层；

加权矢量获取模块，用于根据多播用户和所述发射机阵列的相对位置关系，获取多载波发送阵列导向矢量；

数字相移器模块，用于分层设计所述发射机阵列加权矢量，优化并求解所述发射机阵列加权矢量；

基带信号处理模块，用于根据所述发射机阵列加权矢量和人工噪声矩阵对信号进行发送。

8.一种多载波阵列天线发射机设计服务器，其特征在于，包括存储器和处理器；

所述存储器用于存储计算机可执行指令；

所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，以实现权利要求1-6任一项所述的方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，计算机执行所述可执行指令时能够实现如权利要求1-6任一项所述的方法。