[發(fā)明專利]一種基于角度信息的無線信道準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間計算裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210322595.7
• 申請日: 2022-03-30
• 公開（公告）號: CN114422054B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王棟;郭瑞;彭欣
• 申請（專利權(quán)）人: 山東交通學(xué)院
• 主分類號: H04B17/309
• 分類號: H04B17/309;H04B17/327
• 代理公司: 北京市維詩律師事務(wù)所 11393
• 代理人: 李翔;徐永浩

本發(fā)明提供了一種基于角度信息的無線信道準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間計算裝置及方法，該裝置包括：多徑抽頭獲取模塊，用于基于多天線無線信道沖激響應(yīng)，獲取信道沖擊響應(yīng)快照的多徑抽頭；相關(guān)性計算模塊，用于根據(jù)每幀信道沖擊響應(yīng)快照的多徑抽頭提取每幀信道沖擊響應(yīng)快照的到達角和離開角，并根據(jù)到達角和離開角計算任意兩幀信道沖擊響應(yīng)快照間的相關(guān)性；準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間確定模塊，用于根據(jù)所述相關(guān)性確定特定幀信道沖擊響應(yīng)快照的準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間。本申請彌補了現(xiàn)有準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間計算方式僅依賴功率這一因素的缺陷，提高了無線信道準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間計算的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于角度信息的無線信道準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間計算裝置及方法。

背景技術(shù)

5G移動通信系統(tǒng)支持高速移動通信，但由于高速移動導(dǎo)致多普勒效應(yīng)使得無線通信信道處于快速變化的非平穩(wěn)狀態(tài)。信道準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間是時變無線信道的一個重要參數(shù)，在該區(qū)間內(nèi)無線信道特性不發(fā)生大的變化，因而可將該區(qū)間內(nèi)的信道視為平穩(wěn)信道。

傳統(tǒng)的通信算法依賴于信道的二階統(tǒng)計特性，因而基于二階統(tǒng)計特性研究高速場景下時變無線信道的準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間具有十分重要的意義。現(xiàn)有技術(shù)中，對于無線信道平穩(wěn)區(qū)間的劃分，主要包括譜散度算法和功率相關(guān)算法。譜散度算法通過計算功率時延譜的幾何平均與算數(shù)平均之比，得到的參數(shù)即為兩幀信道快照之間的散度。功率相關(guān)算法通過定義信道沖擊響應(yīng)的功率相關(guān)性來尋找出準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間。可知，現(xiàn)有技術(shù)均僅依賴功率，容易導(dǎo)致準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明旨在提出一種基于角度信息的無線信道準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間計算裝置及方法，以提高無線信道準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間計算的準(zhǔn)確性。

根據(jù)本申請的一個方面，本申請?zhí)峁┝艘环N基于角度信息的無線信道準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間計算裝置，該裝置包括：

多徑抽頭獲取模塊，用于基于多天線無線信道沖激響應(yīng)，獲取信道沖擊響應(yīng)快照的多徑抽頭；

相關(guān)性計算模塊，用于根據(jù)每幀信道沖擊響應(yīng)快照的多徑抽頭提取每幀信道沖擊響應(yīng)快照的到達角和離開角，并根據(jù)到達角和離開角計算任意兩幀信道沖擊響應(yīng)快照間的相關(guān)性；

準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間確定模塊，用于根據(jù)所述相關(guān)性確定特定幀信道沖擊響應(yīng)快照的準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間。

優(yōu)選地，所述多徑抽頭獲取模塊，還用于對40倍波長距離內(nèi)的信道沖擊響應(yīng)快照采用滑動窗進行平滑處理，基于閾值從每幀信道沖擊響應(yīng)快照中選出多徑抽頭。

優(yōu)選地，所述多徑抽頭獲取模塊，還用于將每幀信道沖擊響應(yīng)快照的所有多徑抽頭按照功率排序；按照設(shè)定的條件去除頂部和尾部的多徑抽頭；計算余下多徑抽頭的功率均值和功率方差，并將功率均值與3倍功率方差之和設(shè)定為閾值；選擇大于所述閾值的多徑抽頭。

優(yōu)選地，所述相關(guān)性計算模塊，還用于采用基于空間交替期望最大算法估計每幀信道沖擊響應(yīng)快照的多徑抽頭對應(yīng)的到達角和離開角；利用加權(quán)算法計算每幀信道沖擊響應(yīng)快照的離開角和到達角。

優(yōu)選地，所述相關(guān)性計算模塊，還用于采用向量夾角的方法計算兩幀信道沖擊響應(yīng)快照間的相關(guān)性。

優(yōu)選地，所述準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間確定模塊，還用于針對特定幀，搜尋不小于相關(guān)性閾值的最大快照索引和最小快照索引；根據(jù)信道距離采樣間隔與最大快照索引和最小快照索引差值的乘積得到該特定幀的準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間。

本申請?zhí)峁┝艘环N基于角度信息的無線信道準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間計算方法，包括：

基于多天線無線信道沖激響應(yīng)，獲取信道沖擊響應(yīng)快照的多徑抽頭；

根據(jù)每幀信道沖擊響應(yīng)快照的多徑抽頭提取每幀信道沖擊響應(yīng)快照的到達角和離開角，并根據(jù)到達角和離開角計算任意兩幀信道沖擊響應(yīng)快照間的相關(guān)性；

根據(jù)所述相關(guān)性確定特定幀信道沖擊響應(yīng)快照的準(zhǔn)平穩(wěn)區(qū)間。

優(yōu)選地，所述獲取信道沖擊響應(yīng)快照的多徑抽頭包括：