一种盲自适应波束成形算法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109714094A(43)申请公布日2019.05.03(21)申请号201811473784.4(22)申请日2018.12.04(71)申请人中国科学院深圳先进技术研究院地址518055广东省深圳市南山区西丽大学城学苑大道1068号(72)发明人刘竞升王晓东(74)专利代理机构北京市诚辉律师事务所11430代理人范盈(51)Int.Cl.H04B7/06(2006.01)H04B5/00(2006.01)H04L5/16(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种盲自适应波束成形算法(57)摘要本发明涉及一种盲自适应波束成形算法，特别涉及一种应用在半双工被动特高频射频识别系统上的盲自适应波束成形算法，该算法创新地提出一个迭代的理念，从而较原来的方法上，减去了信道估计的必要性以及复杂性，操作过程简单，大大减少了系统运行的成本，同时提高了效率。CN109714094ACN109714094A权利要求书1/1页1.一种盲自适应波束成形算法，应用于半双工被动特高频射频识别系统,其特征在于：1)系统初始值的设定，使：(0)n＝0和n＝0，w～Nc(0，IM+N)；其中，W表示天线的权重，M表示发射天线的数量，N表示接收天线的数量；2)判断下列条件是否成立：其中，ε是阈值(Threshold)，是反向链接中，在读取器中接收到的反向散射能量；若成立，即表明接收到的反向散射能量波动范围小于阈值，重复过程终止；若不成立，则执行下一步；3)n＝n+1；4)产生Kp个扰动向量：pi～Nc(0，IM+N)，i＝1，...，Kp；5)产生Kp个新的权重矢量：其中，β是权重调整尺寸；6)将产生的向量分区并归一：7)计算接收到的能量：其中，Gr表示读写器天线的增益，Gt表示标签天线的增益，PTX表示读写器的发射能量，PL表示信道损失，h是信道矢量；对于Kp个产生的权重，对应接收到的反向散射能量会在读写器中测量，最后读写器会根据接收到的最大反向散射能量来调整新的权重值；8)更新下式：9)执行步骤2)。2CN109714094A说明书1/5页一种盲自适应波束成形算法技术领域[0001]本发明涉及一种应用在半双工被动特高频射频识别系统上的盲自适应波束成形算法。背景技术[0002]目前，特高频射频识别技术受到广泛关注，该技术采用860～960兆赫兹的频率，能够被应用在多个领域中，例如：供应链管理、后勤保障系统、自动收费系统、智能交通系统等等，它的识别效率比传统的条形码系统更高。[0003]被动特高频射频识别系统(PassiveUHFRFIDsystems)通常包含几个模块：读写器、标签以及数据处理中心。其中，读取器中通常有多个天线，标签中通常只有一个天线。在这种系统中，标签并不是通过电池供电，而是通过吸收读写器上的发射天线所发射出来的电磁场所携带的能量来进行工作。在这种系统中，标签会尽可能做到低成本和小尺寸，但是这种系统中的读取范围和读写稳定性会相应受到限制。[0004]很多学者相继提出不同类型的算法方案来提高被动特高频射频识别系统的读取范围，其中，最佳波束成形是信道匹配的(Channelmatched)，它的性能往往是最好。要实现最佳波束成形必须要掌握所有的信道信息。虽然这能是波束成形算法的效果达到最佳，但同时这方法引入了复杂的信道估计，所以会大大增加射频识别系统的复杂性。发明内容[0005]为解决上述背景技术中存在的问题，本发明提出一种应用在半双工被动特高频射频识别系统上的盲自适应波束成形算法，该算法不要求确切的信道估计，大大减少了射频识别系统的复杂性。[0006]本发明解决上述问题的技术方案是：一种盲自适应波束成形算法，应用在半双工被动特高频射频识别系统上，其特殊之处在于，包括以下步骤：[0007]1)系统初始值的设定，使：(0)[0008]n＝0和n＝0，w～Nc(0，IM+N)；[0009]其中，W表示天线的权重，M表示发射天线的数量，N表示接收天线的数量；[0010]2)判断下列条件是否成立：[0011][0012]其中，ε是阈值(Threshold)，是反向链接中，在读取器中接收到的反向散射能量；[0013]若成立，即表明接收到的反向散射能量波动范围小于阈值，重复过程终止；[0014]若不成立，则执行下一步；[0015]3)n＝n+1；[0016]4)产生Kp个扰动向量：3CN109714094A说明书2/5页[0017]pi～Nc(0，IM+N)，i＝1，...，Kp；[0018]5)产生Kp个新的权重矢量：[0019][0020]其中，β是权重调整尺寸；[0021]6)将产生的向量分区并归一：[0022][0023]7)计算接收到的能量：