[發(fā)明專(zhuān)利]分離型非對(duì)稱(chēng)混合波束成型的傳輸裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510745363.2
• 申請(qǐng)日: 2015-11-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105429686B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何世文;魏明君;唐姍姍;黃永明;王海明;張軍;洪偉;江華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇中興微通信息科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04B7/0413
• 分類(lèi)號(hào): H04B7/0413;H04B7/06
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 李玉平

1.一種分離型非對(duì)稱(chēng)混合波束成型的傳輸裝置，適用于高頻段MU-MIMO無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)，包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)；其特征在于：發(fā)射機(jī)包括數(shù)據(jù)的基帶信號(hào)處理模塊，射頻鏈路模塊以及相控發(fā)射天線(xiàn)陣列模塊，其中基帶信號(hào)處理模塊與N_RF個(gè)射頻鏈路模塊連接，射頻鏈路模塊與相控發(fā)射天線(xiàn)陣列連接，連接的方式為分離型，每個(gè)射頻鏈路模塊連接有M根射頻天線(xiàn)，每一射頻天線(xiàn)均有一相移控制器；在接收端有K個(gè)用戶(hù)，每個(gè)用戶(hù)有獨(dú)立的接收機(jī)且每個(gè)接收機(jī)有一個(gè)基帶信號(hào)處理模塊，用戶(hù)k有根全向天線(xiàn)，所有用戶(hù)天線(xiàn)總數(shù)為

發(fā)射機(jī)采用分離型數(shù)字模擬混合波束成型，基帶信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字波束成型，將N_data路數(shù)據(jù)流映射到N_RF個(gè)射頻鏈路上，實(shí)現(xiàn)復(fù)用增益和分集增益；對(duì)于每一個(gè)射頻鏈路，通過(guò)其上的M根射頻天線(xiàn)分別采用不同的相移來(lái)實(shí)現(xiàn)該射頻鏈路的模擬波束成型，從而利用相控天線(xiàn)陣列的陣列增益和分集增益，抵抗信道衰落；接收機(jī)采用全數(shù)字接收；

傳輸裝置的傳輸方法，具體步驟如下：

步驟一：發(fā)射端，發(fā)射機(jī)發(fā)射模擬波束成型訓(xùn)練序列；接收端，每個(gè)用戶(hù)選擇最佳的模擬波束成型圖案并且反饋給發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)確定每個(gè)發(fā)射鏈路的模擬波束成型碼字；

步驟二：發(fā)射機(jī)使用步驟一得到的模擬波束成型方案發(fā)送信道估計(jì)訓(xùn)練序列，用戶(hù)估計(jì)數(shù)字域等效信道H_eff并反饋給發(fā)送端；

步驟三：發(fā)射機(jī)根據(jù)步驟二得到的數(shù)字域等效信道H_eff確定數(shù)字預(yù)編碼矩陣F_BB，用戶(hù)k根據(jù)步驟二得到的數(shù)字域等效信道H_eff確定解數(shù)字預(yù)編碼矩陣

步驟四：發(fā)射機(jī)將數(shù)據(jù)流通過(guò)數(shù)字波束成型和模擬波束成型發(fā)送給用戶(hù)；

步驟五：用戶(hù)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)做數(shù)字解預(yù)編碼，恢復(fù)發(fā)送給其的信號(hào)。

2.如權(quán)利要求1所述的分離型非對(duì)稱(chēng)混合波束成型的傳輸裝置，其特征在于：發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字模擬混合波束成型的具體流程為：將要發(fā)射的N_data路數(shù)據(jù)流輸入基帶信號(hào)處理模塊進(jìn)行數(shù)字預(yù)編碼，輸出N_RF路數(shù)字信號(hào)，N_RF路數(shù)字信號(hào)分別傳遞給N_RF個(gè)射頻鏈路；在每一個(gè)射頻鏈路，數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并調(diào)制至高頻后經(jīng)相位控制器進(jìn)行相位調(diào)整后通過(guò)M根射頻天線(xiàn)發(fā)射出去，從而實(shí)現(xiàn)該路信號(hào)的模擬波束成型。

3.如權(quán)利要求1所述的分離型非對(duì)稱(chēng)混合波束成型的傳輸裝置，其特征在于：接收機(jī)采用全數(shù)字接收，用戶(hù)k通過(guò)全向天線(xiàn)接收到路高頻信號(hào)，每一路信號(hào)解調(diào)至低頻信號(hào)后經(jīng)過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，將這路數(shù)字信號(hào)輸入基帶信號(hào)處理模塊進(jìn)行解數(shù)字預(yù)編碼，從而恢復(fù)發(fā)送給其的數(shù)據(jù)。

4.一種適用于權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)分離型非對(duì)稱(chēng)混合波束成型的傳輸裝置的傳輸方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一：發(fā)射端，發(fā)射機(jī)發(fā)射模擬波束成型訓(xùn)練序列；接收端，每個(gè)用戶(hù)選擇最佳的模擬波束成型圖案并且反饋給發(fā)射機(jī)，發(fā)射機(jī)確定每個(gè)發(fā)射鏈路的模擬波束成型碼字；

步驟二：發(fā)射機(jī)使用步驟一得到的模擬波束成型方案發(fā)送信道估計(jì)訓(xùn)練序列，用戶(hù)估計(jì)數(shù)字域等效信道H_eff并反饋給發(fā)送端；

步驟三：發(fā)射機(jī)根據(jù)步驟二得到的數(shù)字域等效信道H_eff確定數(shù)字預(yù)編碼矩陣F_BB，用戶(hù)k根據(jù)步驟二得到的數(shù)字域等效信道H_eff確定解數(shù)字預(yù)編碼矩陣

步驟四：發(fā)射機(jī)將數(shù)據(jù)流通過(guò)數(shù)字波束成型和模擬波束成型發(fā)送給用戶(hù)；

步驟五：用戶(hù)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)做數(shù)字解預(yù)編碼，恢復(fù)發(fā)送給其的信號(hào)。