[发明专利]阵列天线及发射接收信号方法、装置

说明书

技术领域

本申请涉及通信领域，特别是涉及阵列天线及发射接收信号方法、装置。

背景技术

多输入多输出（MIMO，Multiple-Input Multiple-Output）系统允许多个天线同时发送和接收多个空间流，并能够区分发往或来自不同空间方位的信号。在发送端或接收端使用MIMO系统能够使得多个并行数据流可以同时传送，提高信道容量，同时，在发送端或接收端使用MIMO系统可以显著克服信道的衰落，降低误码率。

现有技术的提供了一种MIMO系统，由多根主动天线组成，而且每根主动天线连接到一个发射或接收链路，通过控制发射或接收链路从而调整每根主动天线的发射或接收方向图，从而实现调整信道容量或克服信道衰落。但是，由于现有的MIMO系统每根主动天线都必须连接一个发射或接收链路，从而使得MIMO系统较为庞大，不利于实现装置的小型化。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供阵列天线及发射接收信号方法、装置，能够在实现传统MIMO系统的性能同时实现系统的小型化。

为解决上述技术问题，本申请一方面提供了一种数据发射方法，包括至少两根主动天线，其中，每根主动天线围绕至少两根不同的寄生天线，每根寄生天线分别与可控负载耦接，所述可控负载分别与控制电路耦接，所述方法包括如下步骤：发射信号装置根据信道变化预测、信道质量报告反馈或上行链路数据传输情况判断下行链路的信道是否处于良好状态；如果信道处于良好状态，选择正交发射组合，并根据所述正交发射组合通过所述控制电路调整所述可控负载的电抗以发射数据，并将发射信号装置采用复用模式承载在模式命令上向接收信号装置发送；如果信道并非处于良好状态，选择相关发射组合，并根据所述相关发射组合通过所述控制电路调整所述可控负载的电抗，以及根据发射波束成型向量调整所述主动天线的发射方向图以发射数据，并将发射信号装置采用波束成型模式承载在模式命令上向接收信号装置发送。

其中，所述选择正交发射组合步骤之前包括如下步骤：在预定义的范围内，遍历不同的所述可控负载的电抗，以获得多组发射方向向量组合；所述选择正交发射组合步骤包括如下步骤：遍历所获得的发射方向向量组合，以获得至少一组使得每根主动天线的发射方向图均正交的发射方向向量组合，以构成至少一组正交发射组合；根据信道变化预测、信道质量报告反馈或上行链路数据传输情况判断下行链路的信道处于慢衰落还是快衰落情况；如果信道处于慢衰落情况，从至少一组正交发射组合中选择一组使得信道容量最大化的正交发射组合，并将发射信号装置采用慢衰落模式承载在模式命令上以向接收信号装置发送；如果信道处于快衰落情况，将发射数据的时频资源划分为与正交发射组合数量相等的资源块，每个资源块对应选择一组正交发射组合，并将发射信号装置采用快衰落模式承载在模式命令上以向接收信号装置发送。

其中，所述选择相关发射组合的步骤包括如下步骤：在预定义的范围内，遍历不同的所述可控负载的电抗，以获得多组发射方向向量组合；判断每组发射方向向量组合的相关性是否大于阈值；如果发射方向向量组合的相关性大于阈值，则存储该组发射方向向量组合，以构成至少一组相关发射组合；根据信道变化预测、信道质量报告反馈或上行链路数据传输情况判断下行链路的信道处于慢衰落还是快衰落情况；如果信道处于慢衰落情况，从至少一组相关发射组合中选择一组使得第一路波束增益最大化的相关发射组合，并将发射信号装置采用慢衰落模式承载在模式命令上以向接收信号装置发送；如果信道处于快衰落情况，将发射数据的时频资源划分为与相关发射组合数量相等的资源块，每个资源块对应选择一组相关发射组合，并将发射信号装置采用快衰落模式承载在模式命令上以向接收信号装置发送。

其中，所述发射波束成型向量为对信道传输矩阵进行奇异值分解后的所述第一路波束增益所对应的右奇异向量。

为解决上述技术问题，本申请另一方面提供了一种接收信号方法，包括至少两根主动天线，其中，每根主动天线围绕至少两根不同的寄生天线，每根寄生天线分别与可控负载耦接，所述可控负载分别与控制电路耦接，所述方法包括如下步骤：接收信号装置接收模式命令，并根据模式命令判断发射信号装置采用复用模式或波束成型模式；如果发射信号装置采用复用模式，选择正交接收组合，并根据所述正交接收组合通过控制电路调整所述可控负载的电抗以接收信号；如果发射信号装置采用波束成型模式，选择相关接收组合，并根据所述相关接收组合通过所述控制电路调整所述可控负载的电抗，以及根据接收波束成型向量调整所述主动天线的接收方向图以接收信号。