[發明專利]一種多天線單載波頻域均衡簡化裝置及算法

在審

• 申請號: 202110398980.5
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113206693A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 熊軍;孫博韜;馬杰
• 申請（專利權）人: 北京睿信豐科技有限公司
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06;H04B7/08;H04L25/02;H04L25/03
• 代理公司: 北京知企鴻蒙專利代理事務所(普通合伙) 11692
• 代理人: 劉帥帥

1.一種多天線單載波頻域均衡簡化裝置，包括智能天線，所述智能天線由陣元、加權和合并組成接收電路；其特征在于，包括多天線波束賦形處理模塊，所述多天線波束賦形處理模塊包括天線陣接收機模塊、模數轉換器、數字波束形成器和波束控制器；

所述多天線波束賦形處理模塊根據預知的參考信號和接收到的參考信號進行信道估計，最后由波束形成算法根形成網絡波束賦形的權值。

2.根據權利要求1所述的多天線單載波頻域均衡簡化裝置，其特征在于，所述天線陣接收機模塊完成信號的變頻、濾波和放大，使信號滿足ADC轉換的要求；

所述模數轉換器實現模擬到數字轉換；

所述數字波束形成器進行數學運算，產生波束；

所述波束控制器控制所述所述數字波束形成器生成的波束。

3.根據權利要求1所述的多天線單載波頻域均衡簡化裝置，其特征在于，所述智能天線在用戶發射信號經過多徑信道衰減和延遲后，到達天線陣列各陣元的是所有發射信號及其各自延遲副本的組合疊加，設其為x(t)，對每個陣元定義權值wk，經陣列信號處理計算，則陣列加權合并矢量的波束賦形輸出為：

y(t)＝ωH(t)*x(t) (1)

式(1)是智能天線形成波束信號的基本模型；

其中的權值wk與信道的慢衰落匹配。

4.根據權利要求1所述的多天線單載波頻域均衡簡化裝置，其特征在于，所述多天線波束賦形處理模塊中，設在空間有N個陣元組成陣列，置于M個遠場點源組成的場中，信號源頻率為f₀互不相關，將陣元從1到N編號，任選一個陣元作為基準點，相對于基準點，位置向量分別為r_i(i＝1,...N；r＝0)；

則點源i發出的平面波到達陣元后，由于添加了噪聲，則陣元實際接收的信號為：

其中n_i(t)為均值為0，方差為的白噪聲；

假定電波S(t)從正面方向以角度θ入射，以第一個天線單元為參考，無觀測噪聲時，第m個天線單元接收的信號X_m(t)表示為：

其中為信號中心頻率，此公式對應線性整列，天線陣接收信號矢量經復數加權，表示為：

5.一種多天線單載波頻域均衡簡化的智能天線算法，如權利要求1-4任一項的多天線單載波頻域均衡簡化裝置使用所述算法，其特征在于，所述算法自適應地得到各天線陣元的權值，包括以下步驟：

T1首先借助參考信號得到各天線陣元的估計信道；

T2根據準則使用估計信道確定陣元的權值；

T3最后用賦形向量對每通道的信號進行加權，從各自的天線陣元發送波形具有方向性的信號，達到空間域濾波的作用。

6.根據權利要求5所述的多天線單載波頻域均衡簡化的智能天線算法，其特征在于，對信道估計采用信道循環延遲估計算法，通過本地導頻信號不斷滑動，獲取匹配濾波器獲取不同時間延遲位置上的信號矢量分布，識別具有較大能量的多徑位置，并將它們的矢量分布記錄。

7.根據權利要求5所述的多天線單載波頻域均衡簡化的智能天線算法，其特征在于，信道對一個數據塊的影響看作是對整個數據塊的循環卷積，將多徑信道模型改寫為

y＝H_Cx+ω

各個天線的信道估計信號h得到之后，進行各自天線的單載波頻域均衡處理。