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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利基于迭代扩展卡尔曼滤波器的毫米波自适应波束追踪方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115664482B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211265023.6，技术领域涉及：H04B7/06；该发明授权基于迭代扩展卡尔曼滤波器的毫米波自适应波束追踪方法是由末末;刘春山;赵楼;刘天乐;郭莽青设计研发完成，并于2022-10-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于迭代扩展卡尔曼滤波器的毫米波自适应波束追踪方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于迭代扩展卡尔曼滤波器的毫米波自适应波束追踪方法。本发明包括如下步骤：1、确定接收信号的比率度量，作为IEKF的观测方程；2、收集多次跟踪后地角度变化，根据角度变化地平均值计算角度变化速率，以确定两次追踪间最大时隙间隔；3、根据设定的波束成形后信噪比衰落的阈值和步骤2确定的最大追踪间隔判断是否需要进行追踪；4、使用IEKF方法执行追踪。本发明在保证高追踪精度的同时，实现了根据通信信道角度的变化速率的自适应调整追踪频率，显著降低了波束追踪中的开销。该方法即使在信道角度变化复杂和低信噪比情况下都能保证优秀的追踪效果。

本发明授权基于迭代扩展卡尔曼滤波器的毫米波自适应波束追踪方法在权利要求书中公布了：1.基于迭代扩展卡尔曼滤波器IEKF的毫米波自适应波束追踪方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤1、确定接收信号的比率度量，作为IEKF的观测方程； 辅助波束对的比率度量计算如下： 相应的接收信号的强度计算为： 其中，yΔ和y∑分别为使用辅助波束对的接收信号；χΔ和χ∑分别为yΔ和y∑相对应的接收信号的强度；使用此比率度量作为IEKF的观测方程；当噪声影响可忽略时，δR表示在移动终端的空间频率域辅助波束对与视轴角η之间的夹角，v为信道到达角的空间频率，η为视轴角；因此，时隙t测量到的比率度量ξt可重新建模如下： 其中，vt＝2πdRsinφtλ，λ为载波频率对应的波长，φt为时隙t信道到达角的角度，wt服从均值为0，方差为的高斯分布，dR为移动终端天线之间的距离； 步骤2、收集多次追踪后的角度变化，根据角度变化的平均值计算角度变化速率，以确定两次追踪间最大追踪间隔； 步骤3、根据设定的波束成形后信噪比衰落的阈值和步骤2确定的最大追踪间隔判断是否需要进行追踪； 步骤4、使用IEKF方法执行追踪； 步骤1所述接收信号比率度量为在接收波束附近的一对辅助波束对接收信号的强度的比率； 步骤2所述需确定的两次追踪间的间隔由指定波束宽度除以收集的每个角度变化的平均值计算，其中通过改变波束宽度来调整追踪的速率； 步骤3所述判断是否需要执行波束追踪遵循以下两个条件： 条件1：如果波束成形后信噪比与T个时隙前相比，衰落超过阈值； 条件2：两次追踪间的时隙间隔达到步骤2所述的最大追踪间隔； 步骤4所述的使用IEKF方法执行波束追踪，具体实现如下： 步骤4-1.一步预测估计角度更新； 步骤4-2.一步预测协方差更新； 步骤4-3.IEKF迭代； 步骤4-4.计算下一次追踪的状态演化方程的协方差； 步骤4-5.计算下一次追踪的观测方程噪声的协方差矩阵； 步骤4-6.在IEKF迭代结束后，更新波束角度，等待下一个时隙t+T,并返回步骤4-1； 步骤4-3的IEKF迭代，令最大迭代次数为k，i为迭代索引，具体实现如下： 步骤4-3-1：计算卡尔曼增益： 其中，Pt|t-T为t-T时隙进行角度估计后得到的协方差矩阵；Rest,t,i-1为t时隙，第i-1次迭代后得到的观测方程噪声的协方差矩阵；.H表示矩阵的转置，Ct,i为，t时隙的第i次迭代的观测矩阵，计算如下： 其中，为使用计算的不含噪声的观测方程；为t时隙得到的信道到达角对应的空间频率的估计值；为t时隙得到的信道到达角的估计值； 步骤4-3-2:计算角度估计值： 其中，为使用计算的不含噪声的观测方程的值；为t-T时隙得到的信道到达角的角度估计值；为t-T时隙得到的信道到达角对应的空间频率的估计值；为t时隙，第i次IEKF迭代后得到的信道到达角的角度估计值； 步骤4-3-3:计算协方差矩阵： Pt|t,i＝I-Kt,iCt,iPt|t-T 其中，I是单位矩阵；Pt|t,i为t时隙，第i次IEKF迭代后得到的协方差矩阵； 步骤4-3-4:计算第i次迭代的状态演化方程的协方差Qest,t,i： Qest,t,i＝Kt,ieeHKt,i 其中为使用计算的不含噪声的观测方程的值； 步骤4-3-5:计算第i次迭代的观测方程噪声的协方差矩阵Rest,t,i： 在结束IEKF迭代之后，计算下一次追踪所需的状态演化方程的协方差Qest,t和观测方程噪声的协方差矩阵Rest,t。

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