本技術(shù)涉及通信，尤其涉及一種波束權(quán)值生成方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、由于毫米波通信系統(tǒng)的頻段較高、路損較大，因此通常采用波束賦形技術(shù)來(lái)使得用戶終端可以得到一個(gè)較為良好的信干噪比(signal?to?interference?and?noiseratio，sinr)。

2、在實(shí)際應(yīng)用中，毫米波通信系統(tǒng)可能會(huì)存在接入量用戶較多、但單用戶業(yè)務(wù)量較小的情況，在這種情況中，使用多峰波束是一種較優(yōu)的解決方案，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是當(dāng)下行信道狀態(tài)信息參考信號(hào)(channel?state?information-reference?signal，csi-rs)進(jìn)行波束掃描時(shí)，使用多峰波束掃描可以增加每次掃描的角度，進(jìn)而減少掃描周期，降低用戶終端時(shí)延；二是根據(jù)波束掃描結(jié)果，向用戶終端傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，使用多峰波束可以同時(shí)服務(wù)更多用戶，同樣可以降低用戶終端時(shí)延。

3、然而，在天線數(shù)目較少時(shí)，現(xiàn)有的多峰波束的權(quán)值生成方式難以兼顧波束方向性和主瓣功率，從而導(dǎo)致用戶終端的sinr較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例中提供一種波束權(quán)值生成方法、裝置及設(shè)備，可以解決現(xiàn)有的多峰波束的權(quán)值生成方式難以兼顧波束方向性和主瓣功率的技術(shù)問(wèn)題。

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例中提供了一種波束權(quán)值生成方法，該方法包括：

3、分別設(shè)定待生成波束的期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量，以及非期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量；其中，所述期望角度為所述待生成波束的主瓣對(duì)應(yīng)的角度，所述非期望角度包括所述待生成波束的旁瓣對(duì)應(yīng)的角度；

4、根據(jù)所述期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量以及所述非期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量，生成代價(jià)函數(shù)；所述代價(jià)函數(shù)的變量為所述待生成波束的權(quán)值，因變量為第一預(yù)設(shè)參數(shù)與第二預(yù)設(shè)參數(shù)的和，所述第一預(yù)設(shè)參數(shù)為所述主瓣的功率與所述期望角度的信號(hào)快拍的功率之差，所述第二預(yù)設(shè)參數(shù)為所述旁瓣的功率與所述非期望角度的信號(hào)快拍的功率之差；

5、基于預(yù)設(shè)的基于馮諾依曼拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局部粒子群優(yōu)化算法，對(duì)所述代價(jià)函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算，以得到所述待生成波束的目標(biāo)權(quán)值。

6、在一些實(shí)施例中，還包括：

7、根據(jù)所述期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量，以及所述權(quán)值的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，確定所述第一預(yù)設(shè)參數(shù)；

8、根據(jù)所述非期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量，以及所述權(quán)值的共軛轉(zhuǎn)置矩陣，確定所述第二預(yù)設(shè)參數(shù)。

9、在一些實(shí)施例中，所述基于預(yù)設(shè)的基于馮諾依曼拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局部粒子群優(yōu)化算法，對(duì)所述代價(jià)函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算，以得到所述待生成波束的目標(biāo)權(quán)值，包括：

10、初始化預(yù)設(shè)數(shù)量的粒子，將所述粒子布設(shè)于所述馮諾依曼拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)；其中，所述粒子的維度為2n，n為所述待生成波束對(duì)應(yīng)的陣元數(shù)，所述粒子的2n個(gè)維度中n個(gè)維度表示所述粒子的幅值，另外n個(gè)維度表示所述粒子的相位，n為正整數(shù)；

11、遍歷每個(gè)所述粒子，并對(duì)當(dāng)前遍歷到的目標(biāo)粒子，執(zhí)行以下操作：更新所述目標(biāo)粒子的速度；基于所述目標(biāo)粒子更新后的速度更新所述目標(biāo)粒子的位置；將所述目標(biāo)粒子更新后的位置換算為所述待生成波束的權(quán)值后輸入所述代價(jià)函數(shù)，得到所述目標(biāo)粒子對(duì)應(yīng)的代價(jià)函數(shù)值；

12、在遍歷完每個(gè)粒子，或所述代價(jià)函數(shù)滿足預(yù)設(shè)的收斂條件或者迭代次數(shù)時(shí)，確定運(yùn)算過(guò)程中得到的最小的代價(jià)函數(shù)值對(duì)應(yīng)的粒子的最終位置，并將所述最終位置換算得到的權(quán)值確定為所述目標(biāo)權(quán)值。

13、在一些實(shí)施例中，所述更新所述目標(biāo)粒子的速度，包括：

14、遍歷所述目標(biāo)粒子的各個(gè)維度，并基于預(yù)設(shè)的更新參數(shù)，更新所述目標(biāo)粒子當(dāng)前遍歷到的第d維的速度：

15、所述更新參數(shù)包括以下參數(shù)中的至少一項(xiàng)：當(dāng)前時(shí)刻t，更新時(shí)間間隔t，所述目標(biāo)粒子的第d維在t-t時(shí)刻的速度，所述目標(biāo)粒子的第d維的位置坐標(biāo)，所述目標(biāo)粒子的歷史最優(yōu)解的第d維，鄰域內(nèi)所述目標(biāo)粒子的歷史最優(yōu)解的第d維；d為正整數(shù)，且d≤2n。

16、在一些實(shí)施例中，所述更新所述目標(biāo)粒子的速度，還包括：

17、若所述目標(biāo)粒子在任意維度更新后的速度vi的模大于預(yù)先設(shè)定的速度閾值vmax，則根據(jù)所述速度閾值vmax調(diào)整所述vi。

18、在一些實(shí)施例中，所述基于所述目標(biāo)粒子更新后的速度更新所述目標(biāo)粒子的位置，包括：

19、利用以下公式更新所述目標(biāo)粒子i的第d維的位置坐標(biāo)：

20、xi,d＝xi,d(t-t)+vi,d(t)×t；

21、其中，xi,d表示所述目標(biāo)粒子i的第d維更新后的位置，xi,d(t-t)表示所述目標(biāo)粒子i的第d維在t-t時(shí)刻的位置，vi,d(t)表示所述目標(biāo)粒子i的第d維在當(dāng)前時(shí)刻t更新后的速度。

22、在一些實(shí)施例中，所述基于所述目標(biāo)粒子更新后的速度更新所述目標(biāo)粒子的位置，還包括：

23、若所述目標(biāo)粒子i的第d維更新后的位置坐標(biāo)xi,d對(duì)應(yīng)的歸一化參數(shù)值大于預(yù)設(shè)的第一參數(shù)閾值，則調(diào)整所述目標(biāo)粒子i的第d維更新后的位置坐標(biāo)xi,d，使所述目標(biāo)粒子i的第d維更新后的位置坐標(biāo)xi,d的歸一化參數(shù)值等于所述第一參數(shù)閾值；

24、若所述目標(biāo)粒子i的第d維更新后的位置坐標(biāo)xi,d對(duì)應(yīng)的歸一化參數(shù)值小于預(yù)設(shè)的第二參數(shù)閾值，則調(diào)整所述目標(biāo)粒子i的第d維更新后的位置坐標(biāo)xi,d，使所述目標(biāo)粒子i的第d維更新后的位置坐標(biāo)xi,d的歸一化參數(shù)值等于所述第二參數(shù)閾值；其中，所述第二參數(shù)閾值小于所述第一參數(shù)閾值。

25、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例中提供了一種波束權(quán)值生成裝置，該裝置包括：

26、設(shè)置模塊，用于分別設(shè)定待生成波束的期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量，以及非期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量；其中，所述期望角度為所述待生成波束的主瓣對(duì)應(yīng)的角度，所述非期望角度包括所述待生成波束的旁瓣對(duì)應(yīng)的角度；

27、處理模塊，用于根據(jù)所述期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量以及所述非期望角度的信號(hào)快拍與陣列流形向量，生成代價(jià)函數(shù)；所述代價(jià)函數(shù)的變量為所述待生成波束的權(quán)值，因變量為第一預(yù)設(shè)參數(shù)與第二預(yù)設(shè)參數(shù)的和，所述第一預(yù)設(shè)參數(shù)為所述主瓣的功率與所述期望角度的信號(hào)快拍的功率之差，所述第二預(yù)設(shè)參數(shù)為所述旁瓣的功率與所述非期望角度的信號(hào)快拍的功率之差；

28、運(yùn)算模塊，用于基于預(yù)設(shè)的基于馮諾依曼拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局部粒子群優(yōu)化算法，對(duì)所述代價(jià)函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算，以得到所述待生成波束的目標(biāo)權(quán)值。

29、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例中提供了一種電子設(shè)備，包括：處理器以及與所述處理器通信連接的存儲(chǔ)器；

30、所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令；

31、所述處理器用于執(zhí)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，以實(shí)現(xiàn)如第一方面提供的波束權(quán)值生成方法。

32、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例中提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令，當(dāng)處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令時(shí)，實(shí)現(xiàn)如第一方面提供的波束權(quán)值生成方法。

33、本技術(shù)實(shí)施例所提供的波束權(quán)值生成方法、裝置及設(shè)備，通過(guò)基于馮諾依曼拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的局部粒子群優(yōu)化算法，對(duì)代價(jià)函數(shù)進(jìn)行迭代運(yùn)算，得到待生成波束的目標(biāo)權(quán)值，可以在天線數(shù)目較少時(shí)，在保證主瓣功率一定的基礎(chǔ)上，最小化旁瓣功率，由此可以提高多峰波束的方向性，減少對(duì)小區(qū)內(nèi)其他用戶的干擾，提升用戶側(cè)的sinr。