無線通信系統的多業務波束賦形裝置的製作方法

2023-10-19 20:51:22 1

專利名稱：無線通信系統的多業務波束賦形裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，具體來說，涉及一種無線通信系統的多業務波束賦形裝置，尤其涉及同步的碼分多址(CDMA)通信系統中採用智能天線技術的專用信道多業務波束賦形裝置。

背景技術：
智能天線利用信號傳輸的空間特性和數位訊號處理技術，可以實現上行鏈路波達角(DOA)的估計以及下行波束賦形，從而達到降低幹擾、增加容量、擴大覆蓋、改善通信質量、降低發射功率和提高無線數據傳輸速率的目的。
在一定的用戶移動速度條件下，對於採用時分雙工(TDD)方式的同步CDMA通信系統，其上、下信道滿足對稱要求，若採用智能天線，則可以根據天線陣列對應的信道估計實現各個用戶的上行DOA估計，進而完成下行波束賦形，較好地解決抗多徑幹擾和抗多址幹擾等問題。
然而實際的無線信道環境十分複雜，即使用戶處於靜止狀態，其多徑、角度擴展等影響仍可能較為嚴重；在隨機接入過程中，通過單次上行導頻碼而獲取的用戶方位角的信息通常存在較大誤差；對於非連續發射(DTX)、高速下行鏈路分組接入(HSDPA)模式，某一用戶的上、下行時隙的時間間隔可能較大；在信道環境變化或用戶切向移動速度較快時，上行估計的波達角可能難以對應下行賦形方向等。上述情況均明顯地、直接地影響到下行波束賦形的性能。
針對上述的問題，現有技術中提供了一種FDD系統中天線陣列對下行專用信道信號發射的方法及裝置，在該解決方案中提出了一種在FDD系統中天線陣列對下行專用信道信號發射的方法和裝置，所述天線陣列由至少2個天線構成，該方法主要是利用從上行信號得到的空間相關矩陣R計算出幅度加權值|R(，m)|，對下行專用信道信號發射的波束權值w＝a(θ)進行幅度加權，也就是將a(θ)與|R(，m)|進行數次點乘並經過歸一化後作為下行專用信道信號發射的波束權值w。這樣可以使專用信道響應與公共信道響應的相關性增大，以解決在FDD通信系統中應用智能天線固定多波束算法，下行採用公共導頻作相位參考時系統性能下降的問題。
綜上所述，上述相關技術中存在以下問題波束方向過於單一，在上下行時隙間信道發生變化時無法跟蹤，造成智能天線系統的穩健性下降；基於對上行鏈路波達角(DOA)的估計，在估計出現誤差的情況下性能難以保證，而且計算過程較為複雜，不利於工程實現。
因此，人們需要一種無線通信系統的多業務波束賦形裝置，以解決上述相關技術中的問題。


發明內容
本發明旨在提供一種無線通信系統的多業務波束賦形裝置，以解決由波束方向過於單一而造成智能天線系統的穩定性下降等問題。
為實現上述目的，本發明提供了一種無線通信系統的多業務波束賦形裝置，其包括矩陣計算模塊，用於取天線陣列的上行鏈路信道的信道估計矩陣中功率最大的L條徑，分別計算各自的徑相關矩陣，其中，1≤L≤W，W表示信道估計窗長；特徵向量求解模塊，用於對徑相關矩陣進行最大信幹比的特徵值分解以求得特徵向量作為波束賦形權值；以及波束賦形模塊，用於對波束賦形權值進行歸一化操作，天線陣列使用其操作結果對下行專用信道信號發射賦形。
根據本發明，特徵向量求解模塊還包括第一計算模塊，用於使徑相關矩陣加權求和計算信號空間協方差矩陣；第二計算模塊，用於使信號空間協方差矩陣與幹擾相關矩陣計算基於最大信幹比準則的待分解矩陣R；以及選擇模塊，用於選擇矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量作為波束賦形權值。
此外，信道估計矩陣通過從基站端取得上行鏈路信道估計數據，對其進行信道後處理以濾除噪聲幹擾而取得。
根據本發明，矩陣計算模塊還用於分別計算信道估計矩陣中各列的功率和，並進行排序，然後取信道估計矩陣中功率最大的L列作為L條徑。
根據本發明的實施例，相關矩陣包括信號空間協方差矩陣以及幹擾相關矩陣，信號空間協方差矩陣通過對信道估計矩陣採用各徑功率排序、分別計算徑相關矩陣，加權求和而取得；幹擾相關矩陣從噪聲徑中取得。
另外，根據本發明，選擇模塊還用於對矩陣R進行特徵值分解，取得特徵值矩陣，以及特徵向量矩陣，其中，特徵值矩陣的對角線元素即為矩陣R的特徵值序列，並與特徵向量矩陣中的特徵向量一一對應，從中選擇矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量。
根據本發明，矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量，其大小為Ka×1，其中Ka為天線陣元數目。並且，針對TD-SCDMA通信系統，第k個用戶經過信道後處理的信道估計矩陣表示為
式中Ka表示基站陣列天線數，W表示信道估計窗長，此外，矩陣計算模塊還用於將信道估計矩陣在各天線上進行功率合併，得到序列P(k)，如下式所示w＝1，2…，W，以及選擇其中功率最大的L條徑，記為{Hl(k)，l＝1，2，...，L}，滿足其中，w為估計窗長W內除L條徑之外的任意值。
根據本發明的實施例，第一計算模塊還用於分別計算信號空間協方差矩陣各條徑的徑相關矩陣Rl表示為l＝1，2，…，L；其中，矩陣Rl的大小為Ka×Ka，則信號空間協方差矩陣Rx可由下式計算得到其中αl記為各信號徑的相關矩陣的加權係數，該加權係數選擇為各自相關矩陣的跡的倒數，即 基於最大信幹比準則的待分解矩陣R利用下式計算其中，由噪聲空間信道估計矩陣得到幹擾相關矩陣Rnn，滿足 並且，特徵向量求解模塊還用於對R進行特徵值分解如下式所示[RD，RV]＝Eig(R)；其中RD、RV分別為特徵值矩陣以及特徵向量矩陣，其中RD矩陣的對角線元素即為相關R的特徵值序列λ＝diag(RD)，其中第q個特徵值為最大特徵值，滿足則最大特徵值所對應的特徵向量，即所求波束賦形權值為w(k)＝RV(，q) 另外，根據本發明的實施例，波束賦形模塊還用於計算W(k)＝norm(w(k))，得到的W(k)為第k個用戶的天線陣列對下行信道信號發射的波束賦形權值，用來進行下行波束賦形發射。
通過上述技術方案，本發明實現了如下技術效果 採用本發明提供的裝置，通過針對TD-SCDMA通信系統中下行專用信道賦形過程，採用同時形成多個業務波束的方法，從而提高TD-SCDMA系統下行波束賦形的增益，以解決由波束方向過於單一而造成智能天線系統的穩定性下降的問題；同時並未明顯增加系統的計算複雜度，解決不利於工程實現的問題。
本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。



此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中 圖1示出了根據本發明實施例的無線通信系統的多業務波束賦形方法的流程圖； 圖2示出了根據本發明實施例的無線通信系統的多業務波束賦形裝置的方框圖； 圖3示出了根據本發明實施例的無線通信系統的多業務波束賦形方法具體實施流程圖； 圖4a和圖4b示出了分別採用傳統單波束賦形方法與採用本發明所述的多波束賦形方法的方向圖。

具體實施例方式 下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本發明。
本發明提供了一種用於無線通信系統的多業務波束賦形方法。
圖1示出了根據本發明實施例的無線通信系統的多業務波束賦形方法的流程圖，其包括以下步驟 步驟S102，取天線陣列的上行鏈路信道的信道估計矩陣中功率最大的L條徑，分別計算各自的徑相關矩陣，其中，1≤L≤W，W表示信道估計窗長； 步驟S104，對徑相關矩陣進行最大信幹比的特徵值分解以求得特徵向量作為波束賦形權值； 步驟S106，對波束賦形權值進行歸一化操作，天線陣列使用其操作結果對下行專用信道信號發射賦形。
可選地，對徑相關矩陣進行最大信幹比的特徵值分解以求得波束賦形權值包括以下步驟由徑相關矩陣加權求和計算信號空間協方差矩陣；由信號空間協方差矩陣與幹擾相關矩陣計算基於最大信幹比準則的待分解矩陣R；選擇矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量作為波束賦形權值。
可選地，信道估計矩陣通過從基站端取得上行鏈路信道估計數據，對其進行信道後處理以濾除噪聲幹擾而取得。
可選地，取天線陣列的上行鏈路信道的信道估計矩陣中功率最大的L條徑包括以下步驟分別計算信道估計矩陣中各列的功率和，並進行排序，然後取信道估計矩陣中功率最大的L列作為L條徑。
可選地，相關矩陣包括信號空間協方差矩陣以及幹擾相關矩陣，信號空間協方差矩陣通過對信道估計矩陣採用各徑功率排序、分別計算徑相關矩陣，加權求和而取得；幹擾相關矩陣從噪聲徑中取得。
可選地，選擇矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量包括以下步驟對矩陣R進行特徵值分解，取得特徵值矩陣，以及特徵向量矩陣，其中特徵值矩陣的對角線元素即為矩陣R的特徵值序列，並與特徵向量矩陣中的特徵向量一一對應，從中選擇矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量。
可選地，矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量，其大小為Ka×1，其中Ka為天線陣元數目。
可選地，針對TD-SCDMA通信系統，第k個用戶經過信道後處理的信道估計矩陣表示為
式中Ka表示基站陣列天線數，W表示信道估計窗長，選擇功率最大的L條徑包括以下步驟將所述信道估計矩陣在各天線上進行功率合併，得到序列P(k)，如下式所示w＝1，2…，W，以及選擇其中功率最大的L條徑，記為{Hl(k)，l＝1，2，...，L}，滿足 其中w為估計窗長W內除L條徑之外的任意值。
可選地，信號相關矩陣加權求和計算信號空間協方差矩陣包括以下步驟 分別計算信號空間協方差矩陣各條徑的徑相關矩陣Rl表示為l＝1，2，…，L；其中矩陣Rl的大小為Ka×Ka，則信號空間協方差矩陣Rx可由下式計算得到其中αl記為各信號徑的相關矩陣的加權係數，該加權係數選擇為各自相關矩陣的跡的倒數，即 基於最大信幹比準則的待分解矩陣R利用下式計算其中，由噪聲空間信道估計矩陣得到幹擾相關矩陣Rnn，滿足 計算波束賦形權值包括以下步驟對R進行特徵值分解如下式所示[RD，RV]＝Eig(R)；其中RD、RV分別為特徵值矩陣以及特徵向量矩陣，其中RD矩陣的對角線元素即為相關R的特徵值序列λ＝diag(RD)，其中第q個特徵值為最大特徵值，滿足則最大特徵值所對應的特徵向量，即所求波束賦形權值為w(k)＝RV(，q)。
可選地，歸一化操作包括以下步驟計算W(k)＝norm(w(k))，得到的W(k)為第k個用戶的天線陣列對下行信道信號發射的波束賦形權值，用來進行下行波束賦形發射。
圖2示出了根據本發明實施例的無線通信系統的多業務波束賦形裝置200的方框圖，其包括 矩陣計算模塊202，用於取天線陣列的上行鏈路信道的信道估計矩陣中功率最大的L條徑，分別計算各自的徑相關矩陣，其中，1≤L≤W，W表示信道估計窗長，其中，矩陣計算模塊202還用於分別計算信道估計矩陣中各列的功率和，並進行排序，然後取信道估計矩陣中功率最大的L列作為L條徑； 特徵向量求解模塊204，用於對徑相關矩陣進行最大信幹比的特徵值分解以求得特徵向量作為波束賦形權值，其中，特徵向量求解模塊204還包括第一計算模塊，用於使徑相關矩陣加權求和計算信號空間協方差矩陣；第二計算模塊，用於使信號空間協方差矩陣與幹擾相關矩陣計算基於最大信幹比準則的待分解矩陣R；選擇模塊，用於選擇矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量作為波束賦形權值，其中，選擇模塊還用於對矩陣R進行特徵值分解，取得特徵值矩陣，以及特徵向量矩陣，在本實施例中，特徵值矩陣的對角線元素即為矩陣R的特徵值序列，並與特徵向量矩陣中的特徵向量一一對應，從中選擇矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量； 以及波束賦形模塊206，用於對波束賦形權值進行歸一化操作，天線陣列使用其操作結果對下行專用信道信號發射賦形，其中，波束賦形模塊206還用於計算W(k)＝norm(w(k))，得到的W(k)為第k個用戶的天線陣列對下行信道信號發射的波束賦形權值，用來進行下行波束賦形發射。
根據本發明的實施例，相關矩陣包括信號空間協方差矩陣以及幹擾相關矩陣，信號空間協方差矩陣通過對信道估計矩陣採用各徑功率排序、分別計算徑相關矩陣，加權求和而取得；幹擾相關矩陣從噪聲徑中取得。
此外，信道估計矩陣通過從基站端取得上行鏈路信道估計數據，對其進行信道後處理以濾除噪聲幹擾而取得。
矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量，其大小為Ka×1，其中Ka為天線陣元數目。並且，針對TD-SCDMA通信系統，第k個用戶經過信道後處理的信道估計矩陣表示為
式中Ka表示基站陣列天線數，W表示信道估計窗長， 此外，矩陣計算模塊202還用於將信道估計矩陣在各天線上進行功率合併，得到序列P(k)，如下式所示w＝1，2…，W，以及選擇其中功率最大的L條徑，記為{Hl(k)，l＝1，2，...，L}，滿足 其中，w為估計窗長W內除L條徑之外的任意值。
根據本發明的實施例，第一計算模塊還用於分別計算信號空間協方差矩陣各條徑的徑相關矩陣Rl表示為l＝1，2，…，L；其中，矩陣Rl的大小為Ka×Ka，則信號空間協方差矩陣Rx可由下式計算得到其中αl記為各信號徑的相關矩陣的加權係數，該加權係數選擇為各自相關矩陣的跡的倒數，即 基於最大信幹比準則的待分解矩陣R利用下式計算其中，由噪聲空間信道估計矩陣得到幹擾相關矩陣Rnn，滿足 並且，特徵向量求解模塊204還用於對R進行特徵值分解如下式所示[RD，RV]＝Eig(R)；其中RD、RV分別為特徵值矩陣以及特徵向量矩陣，其中RD矩陣的對角線元素即為相關R的特徵值序列λ＝diag(RD)，其中第q個特徵值為最大特徵值，滿足則最大特徵值所對應的特徵向量，即所求波束賦形權值為w(k)＝RV(，q) 下面來描述本發明的具體實施例。
從以上的描述看出，本發明給出了一種基於從上行鏈路信號中得到的信道估計矩陣H，在經過累加各徑分別計算得到的徑相關矩陣並進行基於最大信幹比(SINR)的特徵值分解過程後形成多業務波束的方案，包括以下步驟 a)、從基站端得到上行鏈路信道估計數據，對其進行信道後處理以濾除噪聲幹擾，從而得到信道估計矩陣H； b)、分別計算矩陣H中各列(表示接收窗內的各條徑)的功率和，並進行排序，然後取H中功率最大的L條徑(1≤L≤W，其中W表示信道估計窗長)分別計算得到各自的徑相關矩陣Rl，l＝1，2，…，L； c)、對步驟b)中所得到的各徑的徑相關矩陣Rl進行加權求和，從而得到信號空間協方差矩陣Rx，以及由噪聲徑得到的幹擾相關矩陣Rm，計算得到基於最大信幹噪比準則的待分解矩陣R； d)、根據步驟c)中的基於最大信幹噪比準則的待分解矩陣R，對其進行特徵值分解，得到特徵值矩陣RD，以及特徵向量矩陣RV，其中RD矩陣的對角線元素即為相關R的特徵值序列λ，並與RV矩陣中的特徵向量一一對應； e)、選擇步驟d)計算得到的相關矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量，其大小為Ka×1，其中Ka為天線陣元數目；對得到的特徵向量進行歸一化操作，所得到的即為天線陣列對下行專用信道信號發射的波束賦形權值，用來進行下行專用信道發射。
本發明所提供的多業務波束賦形方案，採用基於最大SINR準則，利用先加權求和若干條信號徑的徑相關矩陣，再進行特徵值分解以求解下行專用信道波束賦形權值的實現方案，在加入分集效應提高下行波束賦形增益的同時，並未加大算法的運算複雜度，非常利於工程實現。
下面參考附圖3，詳細說明本發明的具體實施方式
。
在本發明所述的無線通信系統的多業務波束賦形方法中，通過根據基站端上行鏈路信道估計數據進行信道處理後，對各條信號徑功率進行排序、分別求其各自的徑相關矩陣、並加權相加後與幹擾相關矩陣計算基於最大信幹噪比準則的待分解矩陣、對所說矩陣進行特徵值分解、取其最大特徵值所對應特徵向量為波束賦形權值、歸一化等模塊構成。
本發明方法提供了一種無線通信系統的多業務波束賦形方法，圖2為其具體實施過程中的流程圖。以TD-SCDMA無線通信系統為例，假設其基站端天線陣列採用Ka根天線。如圖3所示包括以下步驟 1)步驟S310是處理上行鏈路信道數據步驟針對TD-SCDMA通信系統，第k個用戶經過信道後處理的信道衝激響應(CIR)估計矩陣表示為
式中Ka表示基站陣列天線數，W表示信道估計窗長。
2)步驟S320是在各天線上進行功率合併，選擇功率最大的L條徑步驟將該用戶信道估計矩陣在各天線上進行功率合併，得到序列P(k)，如下式所示 w＝1，2…，W 選擇其中功率最大的L條徑，記為{Hl(k)，l＝1，2，...，L}，滿足 其中w為估計窗長W內除L條徑之外的任意值。
3)步驟S330是信號相關矩陣加權求和步驟分別計算信號空間協方差矩陣各條徑的徑相關矩陣Rl表示為 l＝1，2，…，L 其中矩陣Rl的大小為Ka×Ka。
則信號空間協方差矩陣Rx可由下式計算得到 其中αl記為各信號徑的相關矩陣的加權係數。本例中該加權係數選擇為各自相關矩陣的跡(trace)的倒數，即 4)步驟S340是計算相關矩陣步驟採用步驟3)中的方法可由噪聲空間信道估計矩陣得到幹擾相關矩陣Rnn。則滿足最大SINR準則的權矢量及對應的特徵值滿足即與最大特徵值λ對應的特徵矢量w為滿足SINR準則的權矢量。因此基於最大信幹噪比準則的待分解矩陣為 基於最大信噪比(SNR)準則的待分解矩陣時R＝Rx。
5)步驟S350是計算波束權值步驟對R進行特徵值分解如下式所示 [RD，RV]＝Eig(R) 其中RD、RV分別為特徵值矩陣以及特徵向量矩陣，其中RD矩陣的對角線元素即為相關R的特徵值序列λ＝diag(RD)，其中第q個特徵值為最大特徵值，滿足 則最大特徵值所對應的特徵向量，即所求波束賦形權值為 w(k)＝RV(，q) 6)步驟S360是歸一化步驟對步驟5)計算得到的波束賦形權值進行歸一化操作，保證發射功率不變 W(k)＝norm(w(k))得到的W(k)即為第k個用戶的天線陣列對下行信道信號發射的波束賦形權值，可用來進行下行波束賦形發射。
圖4a和圖4b示出了分別採用傳統單波束賦形方法與採用本發明所述的多波束賦形方法的方向圖。可看出採用本分明的無線通信系統的多業務波束賦形方法和裝置，可形成多個波形。
由以上描述可以看出，本發明實現了以下有益效果， 採用本發明提供的無線通信系統的多業務波束賦形裝置，與傳統的波束賦形裝置相比具有如下特點 1.採用多波束賦形，可為下行業務信道賦形提供分集增益； 2.在計算產生多波束賦形權值時，利用已有的單波束賦形方法，並未明顯增加系統的計算複雜度； 3.對於UE高速移動，上下行信道對稱性難以保證的情況下，可有效克服上述此時智能天線系統在性能方面的損失。
以上僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種無線通信系統的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，包括
矩陣計算模塊，用於取天線陣列的上行鏈路信道的信道估計矩陣中功率最大的L條徑，分別計算各自的徑相關矩陣，其中，1≤L≤W，W表示信道估計窗長；
特徵向量求解模塊，用於對所述徑相關矩陣進行最大信幹比的特徵值分解以求得特徵向量作為波束賦形權值；以及波束賦形模塊，用於對所述波束賦形權值進行歸一化操作，所述天線陣列使用其操作結果對下行專用信道信號發射賦形。
2.根據權利要求1所述的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，所述特徵向量求解模塊還包括
第一計算模塊，用於使所述徑相關矩陣加權求和計算信號空間協方差矩陣；
第二計算模塊，用於使所述信號空間協方差矩陣與幹擾相關矩陣計算基於最大信幹比準則的待分解矩陣R；以及
選擇模塊，用於選擇所述矩陣R的最大特徵值所對應的所述特徵向量作為所述波束賦形權值。
3.根據權利要求2所述的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，所述信道估計矩陣通過從基站端取得所述上行鏈路信道估計數據，對其進行信道後處理以濾除噪聲幹擾而取得。
4.根據權利要求2所述的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，所述矩陣計算模塊還用於分別計算所述信道估計矩陣中各列的功率和，並進行排序，然後取所述信道估計矩陣中功率最大的L列作為所述L條徑。
5.根據權利要求2所述的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，所述相關矩陣包括信號空間協方差矩陣以及幹擾相關矩陣，所述信號空間協方差矩陣通過對信道估計矩陣採用各徑功率排序、分別計算徑相關矩陣，加權求和而取得；所述幹擾相關矩陣從噪聲徑中取得。
6.根據權利要求2所述的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，所述選擇模塊還用於對所述矩陣R進行特徵值分解，取得特徵值矩陣，以及特徵向量矩陣，其中所述特徵值矩陣的對角線元素即為所述矩陣R的特徵值序列，並與所述特徵向量矩陣中的特徵向量一一對應，從中選擇所述矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量。
7.根據權利要求2所述的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，所述矩陣R的最大特徵值所對應的特徵向量，其大小為Ka×1，其中Ka為天線陣元數目。
8.根據權利要求2所述的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，針對TD-SCDMA通信系統，第k個用戶經過信道後處理的信道估計矩陣表示為
式中Ka表示基站陣列天線數，W表示信道估計窗長，所述矩陣計算模塊還用於將所述信道估計矩陣在各天線上進行功率合併，得到序列P(k)，如下式所示w＝1，2…，W，以及選擇其中功率最大的L條徑，記為{Hl(k)，l＝1，2，…，L}，滿足其中w為估計窗長W內除L條徑之外的任意值。
9.根據權利要求8所述的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，所述第一計算模塊還用於分別計算信號空間協方差矩陣各條徑的徑相關矩陣Rl表示為l＝1，2，…，L；其中矩陣Rl的大小為Ka×Ka，則信號空間協方差矩陣Rx可由下式計算得到其中αl記為各信號徑的相關矩陣的加權係數，該加權係數選擇為各自相關矩陣的跡的倒數，即
基於最大信幹比準則的待分解矩陣R利用下式計算
其中，由噪聲空間信道估計矩陣得到幹擾相關矩陣Rnn，滿足
所述特徵向量求解模塊還用於對R進行特徵值分解如下式所示[RD，RV]＝Eig(R)；其中RD、RV分別為特徵值矩陣以及特徵向量矩陣，其中RD矩陣的對角線元素即為相關R的特徵值序列λ＝diag(RD)，其中第q個特徵值為最大特徵值，滿足則最大特徵值所對應的特徵向量，即所求波束賦形權值為w(k)＝RV(:，q)。
10.根據權利要求9所述的多業務波束賦形裝置，其特徵在於，所述波束賦形模塊還用於計算W(k)＝norm(w(k)，得到的W(k)為第k個用戶的天線陣列對下行信道信號發射的波束賦形權值，用來進行下行波束賦形發射。
全文摘要
本發明提供了一種無線通信系統的多業務波束賦形裝置，包括矩陣計算模塊，用於取天線陣列的上行鏈路信道的信道估計矩陣中功率最大的L條徑，分別計算各自的徑相關矩陣，其中，1≤L≤W，W表示信道估計窗長；特徵向量求解模塊，用於對徑相關矩陣進行最大信幹比的特徵值分解以求得特徵向量作為波束賦形權值；以及波束賦形模塊，用於對波束賦形權值進行歸一化操作，天線陣列使用其操作結果對下行專用信道信號發射賦形。因此，解決了由波束方向過於單一而造成智能天線系統的穩定性下降等問題。
文檔編號H04B7/04GK101202577SQ20061016232
公開日2008年6月18日 申請日期2006年12月14日 優先權日2006年12月14日
發明者斌 李, 秦洪峰, 強 王 申請人:中興通訊股份有限公司