宽带码分多址系统中的自适应波束形成装置和方法

摘要

本发明公开了一种宽带码分多址系统中的自适应波束形成方法和装置，提出一种基于最小均方误差准则的近似解，并进而通过导频符号重扩加扰实现信道估计和补偿，从而减少运算量和简化系统结构，提高运算速度，可以实时跟踪用户的快速移动并且可以对抗多个干扰的自适应波束。本发明所述方法包括(1)生成阵列信号空域处理—波束；(2)时域匹配滤波—解扰解扩及导频符号辅助Rake合并；(3)重扩加扰反馈形成参考信号。本发明所述装置包括空域波束形成模块、时域匹配滤波模块和重扩加扰反馈模块。本发明所述装置和方法不仅大大的减少了算法的计算量，提高了运算速度，同时克服了可能的判决错误带来的消极影响，使权值更接近于最佳权值，简化了系统结构，降低了技术难度，易于工程实现。

主权项

1、一种宽带码分多址系统中的自适应波束形成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：生成阵列信号空域处理-波束；包括如下步骤：(1)将导频信号扩频加扰之后的信号作为参考信号d，确定阵列接收的导频信号Xp和参考信号d的互相关矩阵rxd＝E[Xpd*]，其中*代表共轭运算；(2)根据最小均方误差准则求出的近似解rxd＝E[Xpd*]作为新自适应权值W＝Rxd；(3)对阵列接收的导频时间段信号做波束形成Yp＝WHXp，对阵列接收的非导频时间段信号Xt做波束形成Yt＝WHXt，其中H代表转置运算；步骤二：时域匹配滤波-解扰解扩及导频符号辅助Rake合并；包括如下步骤：(1)对导频解扰$P_s\left(k\right)=Y_p\left(k\right)S_{\mathrm{dpch}}^{*}\left(k\right),对导频解扩$ Z\left(k\right)=\frac{1}{\mathrm{SF}}\underset{i=(k-1)·\mathrm{SF}+1}{\overset{k·\mathrm{SF}}{\Sigma }}{P}_s\left(i\right)c_{\mathrm{cch}}\left(i\right),式中k表示第几个信息符号，SF为专用控制信道的扩频因子，Sdpch(·)为扰码，ccch(·)为专用控制信道的扩频码；(2)用导频解扰解扩的结果估计Rake合并的第l条多径的复增益$ G_c\left(l\right)=\frac{1}{q}\underset{k=1}{\overset{q}{\Sigma }}Z\left(k\right),式中q为导频位数；(3)进行信道补偿并对用户发送的控制信息进行判决$ d_c=\mathrm{sign}\left(\mathrm{imag}\left(Y_t\right)G_c^{*}\left(l\right)\right),式中sign表示符号判决运算，imag表示取虚部运算；(4)计算信干噪比并进行信干噪比门限判决，若信干噪满足要求，则将判决后的数据比特输入到重扩加扰反馈模块，否则舍弃此数据；步骤三：重扩加扰反馈形成参考信号；包括如下步骤：(1)在导频时间内利用导频符号代替判决结果符号进行重扩加扰，在非导频时间内，将判决出的控制信息扩频dd＝dc·ccch，将控制信息加扰ds＝dd·Sdpch\; (k)；(2)形成新的参考信号d1＝[d\; ds]，新的阵列接收信号X1＝[Xp\; Xt]，求两信号的互相关矩阵$ r_{\mathrm{xd}}=E\left[X_1{d}_1^{*}\right];(3)根据最小均方误差准则求出的近似解作为优化自适应权值Wopt＝rxd；(4)利用专用控制信道求得的权值对专用数据信道进行相应处理。$$$$$