[發(fā)明專利]到達方向估算方法及其裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580051239.0
• 申請日: 2005-09-08
• 公開（公告）號: CN101268632A
• 公開（公告）日: 2008-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 馬蒂爾斯·溫斯特姆;奧斯卡·莫里茲
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04B7/02
• 分類號: H04B7/02
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司
• 代理人: 王琦;王誠華

技術領域

本發(fā)明涉及擴頻無線通信網(wǎng)絡的智能天線基站，尤其涉及一種增強反饋無線信號到達方向(DOA)估算的角分辨率的方法及到達方向估算裝置。

背景技術

在移動通信系統(tǒng)中，可在基站上利用陣列天線，通過在上下行鏈路采用波束形成來提高無線接收質量。為了降低波束形成過程的復雜度，常采用多個固定波束，這些固定波束的相位和振幅加權矢量為預先計算的并以陣列響應矢量的形式存儲在基站中，這里陣列相應矢量可用如下所示的均勻分布線性陣列表示：

a‾(θ)=1N1ej2πλdsin(θ)···ej2πλd(N-1)sin(θ)T---(1)]]>

其中θ為從陣列側面測量的波束指向角，λ為無線信號的波長，d為天線列間距，N為天線陣單元總數(shù)，上標T表示轉置，符號“-”表示矢量。

出于若干理由，希望能夠精確估算到達信號到達天線陣列的到達方向(DOA)。這可以有多種方式。

例如，J.C.Liberti和T.S.Rappaport在“Smart?antennas?for?wirelesscommunications”(Prentice?Hall，Upper?Saddle?River，New?Jersey，1999)(“無線通信智能天線”)第九章中提到一種DOA經典估算方法，即經典波束形成器方法。波束形成器從一組波束的輸入信號中計算合成功率，并將功率最高的波束的指向作為估算的到達方向。其缺點是為了獲得適當?shù)木_度，波束的數(shù)目必須很大，從而導致較高復雜度。

有一類到達方向估算器采用輸入信號的關聯(lián)矩陣。例如，Capon的最小方差法利用輸入信號的關聯(lián)矩陣在信號功率不變的限制下最小化干擾；這種方法獲得的分辨率高于經典波束成形法，但復雜度更高。更復雜的方法例如多信號分類法(MUSIC，Multiple?User?Signal?Characteristic)和旋轉不變技術信號參數(shù)估計法(ESPRIT，Estimation?of?Signal?Parameter?via?Rotational?InvarianceTechnique)等子空間法，其中包含計算信號關聯(lián)矩陣本征分解值的算法；這種方法記載于歐洲專利“Method?for?estimating?a?direction?of?arrival”(EP?1253434，L.Brunel?and?A.Ribeiro?Dias，in?December?30，2002)(“到達方法估算方法”)中。