技術(shù)特征：

1.一種受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，包括：發(fā)射端射頻鏈、射頻開關(guān)組件和接收端射頻鏈，所述發(fā)射端射頻鏈與射頻開關(guān)組件的輸入端相連接，所述射頻開關(guān)組件的輸出端與所述接收端射頻鏈相連接；其中，所述射頻開關(guān)組件包括N個發(fā)射射頻開關(guān)以及N個與發(fā)射射頻開關(guān)相對應(yīng)的發(fā)射射頻天線，N為發(fā)射射頻天線的個數(shù)，N取自然數(shù)；所述射頻開關(guān)組件選擇一個射頻開關(guān)作為接收射頻開關(guān)，以實現(xiàn)發(fā)射射頻開關(guān)與接收射頻開關(guān)之間的點對點傳輸，且所述發(fā)射射頻開關(guān)與接收射頻開關(guān)之間的信道具有高斯分布的獨立分布變量，所述開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)根據(jù)信道信息控制射頻開關(guān)組件的射頻開關(guān)狀態(tài)以最大化接收信噪比；所述射頻開關(guān)組件的發(fā)射射頻天線的發(fā)射功率由發(fā)射機(jī)的總功率約束，所述發(fā)射機(jī)的總功率均勻分配給射頻開關(guān)組件的所有發(fā)射射頻天線。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，所述N個發(fā)射射頻開關(guān)的輸入端均與所述發(fā)射端射頻鏈的輸出端相連接，每一個發(fā)射射頻開關(guān)的輸出端分別連接至一個與之一一對應(yīng)的發(fā)射射頻天線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻開關(guān)組件還包括接收射頻開關(guān)以及與接收射頻開關(guān)相對應(yīng)的接收射頻天線，所述接收射頻開關(guān)的輸入端連接至與之一一對應(yīng)的接收射頻天線，所述接收射頻開關(guān)的輸出端均與所述接收端射頻鏈的輸入端相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)射端射頻鏈中，發(fā)射機(jī)通過功率放大器連接至分流器的輸入端，所述分流器的輸出端連接至所述射頻開關(guān)組件的發(fā)射射頻開關(guān)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端射頻鏈中，接收機(jī)通過低噪聲放大器連接至組合器的輸出端，所述組合器的輸入端連接至所述射頻開關(guān)組件的接收射頻開關(guān)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，所述接收機(jī)的基帶接收信號系統(tǒng)模型為接收機(jī)接收的信噪比為其中，P_t/K為發(fā)射射頻天線的發(fā)射功率；P_t為發(fā)射機(jī)的總功率；T為發(fā)射射頻天線的集合；K是發(fā)射射頻天線的集合T的基數(shù)；h_j為第j個發(fā)射射頻天線與接收射頻天線之間的信道系數(shù)，h_j,0≤j≤N都是服從復(fù)高斯分布CN(0,1)的獨立同分布變量；x為發(fā)射機(jī)的基帶發(fā)送信號；n～CN(0,σ²)表示接收機(jī)的高斯白噪聲；|∑_j∈Th_j|²為接收機(jī)的信號功率。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，每一個發(fā)射射頻天線均以其最大化的發(fā)射功率發(fā)送射頻信號。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)根據(jù)信道信息控制射頻開關(guān)組件的射頻開關(guān)狀態(tài)以最大化接收信噪比包括以下步驟：

步驟S1，根據(jù)N個發(fā)射射頻天線的信道系數(shù)，針對這N個信道系數(shù)劃N條正交垂線，將N個發(fā)射射頻天線組成的復(fù)平面分為共2N個扇區(qū)；

步驟S2，對每一個扇區(qū)，確定一個對應(yīng)集合V_K；

步驟S3，對第一個集合V₁，計算其中的所有信道系數(shù)之和

步驟S4，對后面的集合依次計算其中所有的信道系數(shù)之和

步驟S5，對所有的f_k，選擇其絕對值最大的一個，將絕對值最大的f_k所對應(yīng)的集合V_K作為發(fā)射射頻天線的集合T，得到集合T的基數(shù)K；

步驟S6，初始化集合T的元素個數(shù)K^*＝1，f^*＝max_i|h_i|²，max_i表示對所有的i找最大值，集合T^*的元素得到絕對值最大的h_i，其中，i為信道的序號，f^*為初始化集合T的元素個數(shù)K^*＝1后的信道系數(shù)之和，h_i為第i個信道的信道系數(shù)；

步驟S7，從集合T的元素個數(shù)K＝2至N，直到f/K＞f^*，則f^*＝f/K，K^*＝K，T^*＝T⁰，f為信道系數(shù)之和，進(jìn)而得到信道系數(shù)之和的絕對值大于第一閾值且集合T的基數(shù)K小于第二閾值對應(yīng)的集合T^*。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S1中，繪制了N個信道系數(shù)h_j(j＝1；2；…；N)的二維復(fù)平面，其水平軸和縱軸分別對應(yīng)實部和虛部；然后對每個信道系數(shù)h_j繪制其通過原點的正交線，得到2N個扇區(qū)；所述步驟S2中，若第i個信道系數(shù)h_i在扇區(qū)k的投影是正數(shù)，則h_i∈V_k；否則

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的受總功率約束的開關(guān)模擬波束成形系統(tǒng)，其特征在于，所述步驟S7包括以下子步驟：

步驟S701，初始化θ＝0,f＝0其中，θ為集合中所有復(fù)數(shù)信道和的幅角，f為初始化后的信道系數(shù)之和；

步驟S702，根據(jù)所有信道系數(shù)h_i在θ方向的投影，對信道系數(shù)h_i進(jìn)行排序，設(shè)排序后的信道系數(shù)為h_πj；

步驟S703，生成兩個集合T＝{h_π1,h_π2,…,h_πj}和T^C＝{h_πK+1,h_πK+2,…,h_πN}；

步驟S704，當(dāng)θ＜2π，如果那么，其中，T₀為初始化后的發(fā)射射頻天線的集合；計算更新θ為θ+δ；通過該公式計算一個微小角度增量，對應(yīng)集合中一個信道參數(shù)h_i變?yōu)樾诺老禂?shù)h_j，用于把幅角θ更新為新的幅角θ+δ；通過交換信道系數(shù)h_i和信道系數(shù)h_j；更新集合T和集合T^C，直到循環(huán)結(jié)束。