[发明专利]一种设备指纹与信道分离的方法及装置

摘要

本发明公开了一种设备指纹与信道分离的方法，包括以下步骤：S1：通过接收机的天线阵列接收信号；S2：对接收信号进行信道估计，令k＝1；S3：对第k个载波的信道估计结果计算自相关矩阵R(k)；S4：对第k个载波的自相关矩阵R(k)进行增秩处理，得到第k个载波的增秩自相关矩阵S5：对计算多径信号幅值；S6：判断k是否等于N，N为载波的总数：如果等于，则进行步骤S7；如果不等于，则令k＝k+1，然后回到步骤S3；S7：对步骤S6的计算结果进行排序，选择路径，得到设备指纹。本发明还公开了一种设备指纹与信道分离的装置。本发明可以广泛应用于TDD、FDD通信系统中，也可以应用在高速移动场景。

主权项

1.一种设备指纹与信道分离的方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：通过接收机的天线阵列接收信号；S2：对接收信号进行信道估计，令k＝1；S3：对第k个载波的信道估计结果计算自相关矩阵R(k)；S4：对第k个载波的自相关矩阵R(k)进行增秩处理，得到第k个载波的增秩自相关矩阵所述步骤S4中，采用如下方法对自相关矩阵R(k)进行增秩处理：S4.1：将接收机的天线阵列分成P个子阵；S4.2：计算每个子阵的自相关矩阵；S4.3：计算P个子阵的自相关矩阵的均值，得到第k个载波的增秩自相关矩阵如式(1)所示：式(1)中，R_k,p为第k个载波的第p个子阵的自相关矩阵；S5：对计算多径信号幅值；所述步骤S5中多径信号幅值的计算方法包括以下步骤：S5.1：对第k个载波的增秩自相关矩阵进行特征分解，得到的特征分解形式如式(2)所示：式(2)中，λ_i为特征值，U_S＝[e₁ e₂ … e_L]为λ₁到中较大的L个特征值对应的特征向量张成的信号子空间，Σ_S为λ₁到中较大的L个特征值组成的对角矩阵，为λ₁到中较小的M₀‑L个特征值对应的特征向量张成的噪声子空间，σ²为高斯白噪声的功率，M₀是子阵中的天线数量，L是路径数量；S5.2：根据ESPRIT算法，求解一个唯一的且非奇异的矩阵T，矩阵T满足关系式U_S＝AT，A为阵列响应矩阵；S5.3：计算得到自相关矩阵如式(3)所示：式(3)中，I为单位矩阵；S5.4：对的对角线元素取平方根，得到第k个子载波的多径幅值；S6：判断k是否等于N，N为载波的总数：如果等于，则进行步骤S7；如果不等于，则令k＝k+1，然后回到步骤S3；S7：对步骤S6的计算结果进行排序，选择路径，得到设备指纹。