[发明专利]分离型非对称混合波束成型的传输装置及方法

摘要

本发明公开了一种适用于高频段多输入多输出通信系统的分离型非对称混合波束成型装置及方法。发射机采用分离型数字模拟混合波束成型，数据流经过数字预编码映射到不同射频链路，每一个射频链路分别采用不同的相移器处理模块来实现该射频链路的模拟波束成型，利用相控天线阵列的阵列增益，抵抗信道衰落；接收机采用全数字接收，能在合理的接收机复杂度下充分利用模拟波束成型的阵列、分集增益和数字波束成型的复用、分集增益，提高系统性能。

主权项

1.一种分离型非对称混合波束成型的传输装置，适用于高频段MU‑MIMO无线通信系统，包括发射机和接收机；其特征在于：发射机包括数据的基带信号处理模块，射频链路模块以及相控发射天线阵列模块，其中基带信号处理模块与N_RF个射频链路模块连接，射频链路模块与相控发射天线阵列连接，连接的方式为分离型，每个射频链路模块连接有M根射频天线，每一射频天线均有一相移控制器；在接收端有K个用户，每个用户有独立的接收机且每个接收机有一个基带信号处理模块，用户k有根全向天线，所有用户天线总数为发射机采用分离型数字模拟混合波束成型，基带信号处理模块实现数字波束成型，将Ndata路数据流映射到NRF个射频链路上，实现复用增益和分集增益；对于每一个射频链路，通过其上的M根射频天线分别采用不同的相移来实现该射频链路的模拟波束成型，从而利用相控天线阵列的阵列增益和分集增益，抵抗信道衰落；接收机采用全数字接收；传输装置的传输方法，具体步骤如下：步骤一：发射端，发射机发射模拟波束成型训练序列；接收端，每个用户选择最佳的模拟波束成型图案并且反馈给发射机，发射机确定每个发射链路的模拟波束成型码字；步骤二：发射机使用步骤一得到的模拟波束成型方案发送信道估计训练序列，用户估计数字域等效信道Heff并反馈给发送端；步骤三：发射机根据步骤二得到的数字域等效信道H_eff确定数字预编码矩阵F_BB，用户k根据步骤二得到的数字域等效信道H_eff确定解数字预编码矩阵步骤四：发射机将数据流通过数字波束成型和模拟波束成型发送给用户；步骤五：用户对接收到的数据做数字解预编码，恢复发送给其的信号。