一种智能天线下行波束赋形方法及其装置

摘要

本发明涉及一种智能天线下行波束赋形方法及其装置，其中装置包括天线阵列(101)、多通道放大单元(102)、多通道收发信机单元(103)、上行基带处理单元(105)及依次连接的信道估计与归一化处理单元(104)、空间协方差矩阵生成单元(106)、下行波束赋形权矢量生成单元(107)和下行波束赋形单元(108)；方法包括：设定信道估计窗长W，构造各用户上行信道估计矩阵H^(k)；设置信道抽头功率门限P_D和信道抽头数门限N_D，结合估计的信道抽头功率实时测算P₁^(k)获得符合信道抽头要求功率归一化上行信道估计矩阵；根据计算生成对应空间协方差矩阵和下行波束赋形权矢量w^(k)并赋形，或根据生成下行波束赋形权矢量w^(k)(t)＝w^(k)(t－1)。

主权项

1. 一种智能天线下行波束赋形方法，应用于TDD方式的移动通讯系统，其特征在于，包括以下步骤：1.1)设定信道估计窗长W，构造各用户上行信道估计矩阵H^(k)：$H^{\left(k\right)}=\left[\begin{array}{c}{h}^{(k,1)}\\ h^{(k,2)}\\ ···\\ h^{(k,M)}\end{array}\right]=[h_1^{\left(k\right)}{h}_2^{\left(k\right)}···h_W^{\left(k\right)}].$$={\left[\begin{array}{cccc}{h}_1^{(k,1)}& h_2^{(k,1)}& ···& h_W^{(k,1)}\\ h_1^{(k,2)}& h_2^{(k,2)}& ···& h_W^{(k,2)}\\ ···& ···& ···& ···\\ h_1^{(k,M)}& h_2^{(k,M)}& ···& h_W^{(k,M)}\end{array}\right]}_{M\times W};$其中k指第k用户，M指智能天线阵列中的天线总数；1.2)设置信道抽头功率门限P_D和信道抽头数门限N_D，结合估计的信道抽头功率实时测算结果$P_l^{\left(k\right)}=\frac{1}{M}·\underset{m=1}{\overset{M}{\Sigma }}{\left|h_l^{(k,m)}\right|}^2,$(l＝1，…，W)，由所述上行的信道估计矩阵H^(k)生成符合信道抽头要求的功率归一化上行信道估计矩阵：${\tilde{H}}^{\left(k\right)}=[{\tilde{h}}_1^{\left(k\right)}{\tilde{h}}_2^{\left(k\right)}···{\tilde{h}}_W^{\left(k\right)}]={\left[\begin{array}{cccc}{\tilde{h}}_1^{(k,1)}& {\tilde{h}}_2^{(k,1)}& ···& {\tilde{h}}_W^{(k,1)}\\ {\tilde{h}}_1^{(k,2)}& {\tilde{h}}_2^{(k,2)}& ···& {\tilde{h}}_W^{(k,2)}\\ \text{···}& ···& ···& ···\\ {\tilde{h}}_1^{(k,M)}& {\tilde{h}}_2^{(k,M)}& ···& {\tilde{h}}_W^{(k,M)}\end{array}\right]}_{M\times W};$1.3)根据用户归一化上行信道估计矩阵非零${\tilde{H}}^{\left(k\right)}\ne {0|}_{M\times W},$计算生成对应用户空间协方差矩阵$R^{\left(k\right)}={\tilde{H}}^{\left(k\right)}·{\left({\tilde{H}}^{\left(k\right)}\right)}^H$和下行波束赋形权矢量w^(k)并赋形，其中是的共轭转置矩阵；或者根据用户归一化上行信道估计矩阵为零${\tilde{H}}^{\left(k\right)}={0|}_{M\times W},$对应用户当前时刻下行波束赋形权矢量采用上一时刻下行波束赋形权矢量w^(k)＝w^(k)(t)＝w^(k)(t-1)。