基于阵列天线和MIMO联合传输波束成形方法

摘要

本发明公开一种基于阵列天线和MIMO联合传输波束成形方法，其步骤为：(1)初始化；(2)获得全向信道状态信息；(3)获得空问真实波束；(4)前n个波束传输数据；(5)等效信道估计；(6)获得虚拟波束；(7)获得联合BF性能值；(8)选取最优AA-BF发送的波束数；(9)传输数据。本发明可以同时获取多天线系统带来的分集增益、复用增益和阵列增益，提高了通信链路的可靠性，可以最大限度的提升无线通信系统的频谱利用率、吞吐量、扩大无线通信的覆盖范围，可同时满足用户在视距和非视距条件下的通信需求。进而提高了用户的通信质量，增强了用户的感知度。

主权项

一种基于阵列天线和MIMO联合传输波束成形方法，包括步骤如下：(1)初始化，传输点将发送波束数n设为1，初始波束性能值Q0设为0；(2)获得全向信道状态信息，根据通信系统对性能需求和传输方式的不同，发送端采用信道估计技术完成全向信道估计，得到全向信道状态信息CSI‑O；(3)获得空间真实波束，传输点对获取的CSI‑O采用阵列天线波束成形方法得到N个波束，对N个波束性能指标的特征值按照从大到小排序；(4)前n个波束传输数据，传输点通过对已排序的N个波束中的前n个波束传输数据；(5)等效信道估计，根据通信系统对性能需求和传输方式的不同，发送端采用信道估计技术完成对做完阵列天线波束成形后的等效信道进行估计，得到等效信道状态信息CSI‑E；(6)获得虚拟波束，传输点对所获取的CSI‑E，采用MIMO波束成形方法得到MIMO空间虚拟波束；(7)获得联合BF性能值Qn，系统在做完阵列天线波束成形后，采用MIMO波束成形方法进行数据传输，实现联合波束成形，系统采用与其所关注性能对应的计算方法获取联合波束成形后的系统性能值Qn；(8)选取最优阵列天线波束成形发送的波束数，传输点比较当前经过联合MIMO波束成形和发送n个波束的阵列天线波束成形的系统性能值Qn与经过联合MIMO波束成形和发送n‑1个波束的阵列天线波束成形的系统性能值Qn‑1的大小；8a)若Qn‑1小于等于Qn不成立，则n=n‑1，此式表示阵列天线波束成形发送波束数自减1，其中n为阵列天线波束成形发送的最优波束数，转入步骤(9)；8b)若Qn‑1小于等于Qn成立，则n=n+1，此式表示阵列天线波束成形发送波束数自加1，若n小于等于N不成立，则n=n‑1，其中n为发送的最优波束数，转入步骤(9)，若n小于等于N成立，返回步骤(4)；(9)传输数据，系统在做完阵列天线波束成形后，采用MIMO波束成形方法传输数据。