[發明專利]基于多天線的聯合DOA估計和波束形成的多徑信號接收方法

有效

• 申請號: 201310661337.2
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103634038A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 盧敏;劉梓蕓;曾桂根
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B7/08
• 分類號: H04B7/08
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

1.一種基于多天線的聯合DOA估計和波束形成的多徑信號接收方法，其特征在于，所述方法包括：利用多徑信號中各個路徑信號攜帶的空間信息不同的特性，接收端對接收信號進行DOA估計；由于多徑信號的相干性，所以將天線陣列劃分為若干子陣，計算出各個子陣接收信號的相關矩陣，并求得多個子陣相關矩陣的平均值，即為去相干后的信號相關矩陣R_X；將信號相關矩陣R_X進行特征值分解，根據得到的小特征值對應的特征向量計算信號的空間譜，空間譜中的譜峰對應各個路徑信號的空間到達角θ₁,θ₂,...,θ_K；在得到路徑信號的空間到達角θ₁,θ₂,...,θ_K的基礎上，對各個空間角的路徑信號分別進行波束形成，分別得到各個路徑信號，將多徑信號分離；在得到的多個路徑信號中，利用OFDM解調的符號同步模塊，將同步點最小的路徑信號選取出來，即最強主徑信號y_max(t)；將最強主徑信號y_max(t)作為波束形成器的輸出信號；對輸出信號y_max(t)進行OFDM解調，包括去循環前綴CP、串并變換、FFT和逆映射，最后進行解碼。

2.根據權利要求1所述的一種基于多天線的聯合DOA估計和波束形成的多徑信號接收方法，其特征在于：所述的多徑信號中的各個路徑信號所攜帶的空間信息不同，即為路徑信號的空間到達角，利用這一特性去分離多徑信號中的各個路徑信號，在接收端，對接收信號進行DOA估計，得到信號的空間譜及各個路徑信號的空間到達角θ₁,θ₂,...,θ_K。

3.根據權利要求2所述的一種基于多天線的聯合DOA估計和波束形成的多徑信號接收方法，其特征在于：由于所述的多徑信號的相干性，所以將在接收端對接收信號進行去相干處理，即將天線陣列劃分為若干子陣，計算出各個子陣接收信號的相關矩陣，并求得多個子陣相關矩陣的平均值，得到去相干后的信號相關矩陣R_X，其推導過程包括：

假設將N根天線陣列劃分成由m根天線組成的子陣列，子陣列數即為L＝N-m+1，每個子陣列的輸出信號矢量X_l(t)分別為：

X1(t)=[x1(t),x2(t),...,xm(t)]TX2(t)=[x2(t),x3(t),...,xm+1(t)]T...XL(t)=[xL(t),xL+1(t),...,xL+m-1(t)]T]]>

第l個子陣列的相關矩陣R_l為：Rl=E[Xl(t)XlH(t)]=AmRXlAmH+Rnl]]>

取所有子陣列的自相關矩陣的平均值，即：

RX=1LΣl=1LRl=1LΣl=1LAmRXlAmH+Rnl=AmRSAmH+Rnl.]]>