[发明专利]基于智能天线系统的下行波束赋形权值获得方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体地，涉及基于智能天线系统的下行 波束赋形权值的获得方法。

背景技术

随着空时信号处理技术的发展，多天线系统在无线通讯领域得 到了广泛的应用。智能天线是多天线系统的一种，智能天线技术主 要利用由接收端或发射端的多天线系统产生的信号同相叠加效果而 产生的阵列增益来提高系统性能。波束赋形技术是指发射端利用已 知信道的信息产生的一个最优权值对发射信号进行同相合并发射， 从而在空间上形成一个主瓣对准目标用户的下行波束，这样可以提 高目标用户的信噪比，起到提高用户的链路性能的作用。

在通常意义的TDD(Time Division Duplex，时分双工)系统中， 下行波束赋形所采用的赋形权值都是对根据信道冲激响应直接得到 的空间相关矩阵进行处理得到的。但是由于接收天线的幅相误差， 会导致信道冲激响应的估计误差，从而根据其空间相关矩阵得到的 赋形权值会出现较大的扰动，直接影响下行波束赋形算法的性能， 使得下行链路的性能恶化。

因此，需要一种增强型的空间相关矩阵的生成方法，从而得到 更加稳健的能够避免下行链路性能恶化的下行波束赋形权值的计算 方法。

发明内容

考虑到相关技术中存在的由于信道冲激响应的估计误差而导致 根据其空间相关矩阵得到的赋形权值会出现较大的扰动，直接影响 下行波束赋形算法的性能，使得下行链路的性能恶化的问题而提出 本发明。为此，本发明旨在提供一种基于智能天线系统的下行波束 赋形权值获得方法。

根据本发明的基于智能天线系统的下行波束赋形权值获得方法 包括以下处理：步骤一，进行基站侧的信道冲激响应估计和接收信 号检测；步骤二，根据信道冲击响应估计值对用户的发射信号和接 收信号进行重构；步骤三，根据信道响应估计值和重构的发射信号 进行增强的信道冲激响应估计，并利用增强的信道冲激响应估计值 生成空间相关矩阵；步骤四，根据空间相关矩阵进行下行波束赋形 权值的估计。

优选地，上述的步骤一可以具体为如下操作：对于每一个用户， 基站接收来自终端的信号，对接收信号的训练序列部分进行信道冲 激响应估计；根据信道冲激响应，结合用户的信道化码和扰码，组 成复合系统矩阵；利用复合系统矩阵对接收信号的用户数据部分进 行联合检测处理，恢复出用户数据的符号信息。

优选地，上述的步骤二可以具体为如下操作：对于每一个用户， 分别对用户数据的符号信息进行硬解调处理，获得用户数据比特信 息，重新对用户数据比特信息进行数据调制处理，得到用户的发射 符号级数据的估计值；利用用户发射符号级数据的估计值和复合系 统矩阵得到接收信号的数据部分的估计值；同时将接收信号的训练 序列卷积其对应的信道冲激响应值，得到接收信号的训练序列部分 的估计值，将接收信号的数据部分的估计值和训练序列部分的估计 值组成接收信号估计值。

其中，在上述的步骤二中，通过将用户发射符号级数据的估计 值乘以复合系统矩阵，得到接收信号的数据部分的估计值。

优选地，上述的步骤三具体为：对于特定用户，通过将其接收 信号与其他用户的接收信号估计值相减，得到特定用户的基站接收 信号值；利用基站接收信号值生成空间相关矩阵。

其中，生成空间相关矩阵的操作具体为：对特定用户的发射符 号级数据进行扩频处理，并且增加用户的训练序列，得到用户的发 射码片级信号估计值；根据基站接收信号值与发射码片级信号估计 值进行信道冲激响应估计，得到增强的信道冲激响应估计值；将增 强的信道冲激响应估计值组成空间相关矩阵。

其中，上述得到增强的信道冲激响应估计值的处理具体为：从 信道冲击响应估计值中提取特定用户在特定天线上的信道冲激响应 时延信息；将发射码片级信号估计值根据信道冲激响应时延信息进 行时延处理，得到不同的时延值；将基站接收信号值分别点除不同 的时延值，通过平均算法得到增强的信道冲激响应估计值。

或者，生成空间相关矩阵的操作具体为：根据基站接收信号值 直接生成空间相关矩阵。

在本发明中，通过使基站对接收的上行信号进行接收处理后再 生成空间相关矩阵，可以减少由于接收噪声引入的扰动，从而可以 有效地避免由于阵列误差引起的下行链路性能的恶化，进而可以提 高TDD系统的整体性能。