[發(fā)明專利]一種毫米波大規(guī)模陣列空頻雙寬帶系統(tǒng)的信道估計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710720370.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-21
• 公開（公告）號(hào): CN107465636B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高飛飛;王博磊;謝宏祥;趙建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/02
• 分類號(hào): H04L25/02;H04B7/0413
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;李官

1.一種毫米波大規(guī)模陣列空頻雙寬帶系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)用戶的初始化訓(xùn)練序列，獲得每個(gè)用戶的初始信道信息；

獲取毫米波大規(guī)模陣列的空頻雙寬帶信道模型，根據(jù)所述初始信道信息，利用所述模型獲得每個(gè)用戶的每一條入射徑的初始角度信息和初始時(shí)延信息；

根據(jù)所述初始角度和初始時(shí)延信息，調(diào)整每個(gè)用戶在進(jìn)行下一步信道估計(jì)時(shí)的發(fā)送時(shí)刻，使每個(gè)用戶的每一徑的角度信息和時(shí)延信息滿足預(yù)設(shè)條件；

根據(jù)上一步確定的發(fā)送時(shí)刻發(fā)送用于信道估計(jì)的訓(xùn)練序列，基站端收到所有用戶的訓(xùn)練序列后更新每個(gè)用戶各信道徑的角度信息、時(shí)延信息、以及增益信息，并利用所述模型重建出上行信道，并由TDD系統(tǒng)中上下行的互易性，下行信道由上行信道直接獲得；其中，

具體通過如下公式計(jì)算得到所述空頻雙寬帶信道模型：

其中，H_p表示用戶p在空間-頻率域的信道，表示兩個(gè)矩陣的Hadamard積，h_SF，p(0)表示用戶p在第0個(gè)子載波上的上行信道，h_SF，p((N-1)η)表示用戶p在第N-1個(gè)子載波上的上行信道，N表示總共的子載波數(shù)，η表示子載波間隔，L_p表示用戶p與基站之間信號(hào)傳輸?shù)目倧綌?shù)量，l表示用戶p與基站之間信號(hào)傳輸?shù)牡趌條徑，α_p，l表示等效信道復(fù)增益；a(ψ_p，l)表示空域?qū)蚴噶浚?/p>

d表示均勻線陣ULA中兩根天線之間的實(shí)際空間間隔，θ_p，l表示第l徑對(duì)應(yīng)的入射角度，λ_c表示載波波長(zhǎng)；

而

是頻域?qū)蚴噶浚?Sub>p，l表示用戶p的l徑的時(shí)延,表示N行1列的復(fù)數(shù)，合起來是N列的列向量，Θ(ψ_p，l)是一個(gè)M×N的矩陣且其的第(m，n)個(gè)元素定義如下公式：

其中，M表示ULA的陣元數(shù)，f_c表示載波頻率，m是天線序號(hào)，n是子載波序號(hào)，表示第n個(gè)子載波。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述利用所述模型，獲得每個(gè)用戶的每一條入射徑的初始角度信息和初始時(shí)延信息的步驟，具體為：

根據(jù)所述初始化訓(xùn)練序列的序言幀，利用所述模型獲得所述初始角度信息和初始時(shí)延信息。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于：根據(jù)所述初始化訓(xùn)練序列的序言幀，利用所述模型獲得所述初始角度信息和初始時(shí)延信息的步驟，具體為：

采用二維角度-時(shí)間域上的聯(lián)合估計(jì)，獲得所述初始角度信息和初始時(shí)延信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述利用所述模型重建出上行信道的步驟，具體為：

根據(jù)更新后的每個(gè)用戶各信道徑的角度信息、時(shí)延信息、以及增益信息，利用所述模型輸出上行信道。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于：所述根據(jù)所述初始角度和初始時(shí)延信息，調(diào)整每個(gè)用戶在進(jìn)行下一步信道估計(jì)時(shí)的發(fā)送時(shí)刻，使每個(gè)用戶的每一徑的角度信息和時(shí)延信息滿足預(yù)設(shè)條件的步驟，具體為：

根據(jù)所述初始角度和初始時(shí)延信息，調(diào)整每個(gè)用戶在進(jìn)行下一步信道估計(jì)時(shí)的發(fā)送時(shí)刻，使不同用戶的各個(gè)徑的角度信息和時(shí)延信息不完全相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：所述初始化訓(xùn)練序列包括用戶的OFDM循環(huán)前綴，所述OFDM循環(huán)前綴長(zhǎng)度包括多徑效應(yīng)的長(zhǎng)度以及空間寬帶效應(yīng)的長(zhǎng)度，所述空間寬帶效應(yīng)的長(zhǎng)度與天線數(shù)成正比、與信號(hào)帶寬成正比、與載波頻率成反比。