專利名稱：一種td-lte天線陣列校準(zhǔn)方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LTE系統(tǒng)校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)方法與裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代無(wú)線通信的發(fā)展方向，已廣泛應(yīng)用于MIM0(Multi Input Multi Output，多輸入多輸出)系統(tǒng)、智能天線及分布式天線通信系統(tǒng)LTE系統(tǒng)之中。TD-LTE(Time Division LTE，時(shí)分LTE)系統(tǒng)通過(guò)在基站中引入具有較小陣元間距的多天線波束賦形技術(shù)，實(shí)現(xiàn)降低終端之間的同頻干擾、增加小區(qū)邊緣吞吐量以及增加覆蓋范圍等目的。為了保證多天線波束賦形的正確性和可靠性，使得波束賦形的權(quán)值準(zhǔn)確地分配到天線輻射體上，必須對(duì)LTE 系統(tǒng)的天線陣列進(jìn)行校準(zhǔn)，減少陣列各通道的幅相誤差。天線校準(zhǔn)技術(shù)的主要思想是預(yù)先進(jìn)行測(cè)量以得到各天線射頻通道之間的差異信息，在信號(hào)發(fā)送之前通過(guò)補(bǔ)償該差異實(shí)現(xiàn)各個(gè)接收天線和發(fā)送天線之間的射頻收發(fā)一致。目前，天線校準(zhǔn)方式分為離線校準(zhǔn)和在線校準(zhǔn)兩類。在線校準(zhǔn)即實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，具體校準(zhǔn)過(guò)程通常借助校準(zhǔn)耦合網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。圖1示出了 LTE 系統(tǒng)中 TD-SCDMA (Time-Division Synchronization Code Division Multiple Access，時(shí)分同步碼分多地址)方式實(shí)現(xiàn)天線校準(zhǔn)的一種校準(zhǔn)耦合網(wǎng)絡(luò)。在該網(wǎng)絡(luò)中，如果進(jìn)行發(fā)射校準(zhǔn)，校準(zhǔn)信號(hào)先經(jīng)過(guò)各發(fā)射天線分別發(fā)送出去，然后由校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的合路器耦合成一路信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)通道后反饋回基帶處理器，由基帶處理器對(duì)接收序列進(jìn)行幅相估計(jì)，進(jìn)而求得各天線發(fā)送方向的校準(zhǔn)系數(shù)，利用該校準(zhǔn)系數(shù)調(diào)整各發(fā)送通道；如果進(jìn)行接收校準(zhǔn)， 校準(zhǔn)序列通過(guò)校準(zhǔn)通道后統(tǒng)一饋入校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)，經(jīng)由校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的分路器分離為多路信號(hào)，多路信號(hào)分別經(jīng)過(guò)天線接收后反饋回基帶處理器，由基帶處理器對(duì)接收序列進(jìn)行幅相估計(jì)， 進(jìn)而求得各天線接收方向的校準(zhǔn)系數(shù)，利用該校準(zhǔn)系數(shù)調(diào)整各接收通道。上述在線校準(zhǔn)方法必須依賴校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的合路器/分離器才能實(shí)現(xiàn)天線校準(zhǔn)，而合路/分離過(guò)程實(shí)現(xiàn)難度大、 過(guò)程復(fù)雜，導(dǎo)致天線校準(zhǔn)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于現(xiàn)有技術(shù)中借助合路/分路器實(shí)現(xiàn)天線校準(zhǔn)過(guò)程復(fù)雜、效率低下的問(wèn)題， 本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)明目的在于提供一種新的TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)方法和裝置，該方法和裝置通過(guò)依次發(fā)送校準(zhǔn)信號(hào)，接收端依次接收校準(zhǔn)信號(hào)后計(jì)算校準(zhǔn)系數(shù)，進(jìn)而對(duì)射頻通道進(jìn)行校準(zhǔn)，從而以簡(jiǎn)單可行的方式解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例提供的天線校準(zhǔn)方法包括生成本地校準(zhǔn)信號(hào)，所述本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度與全頻帶含有的子載波數(shù)相等；依次發(fā)送本地校準(zhǔn)信號(hào)，依次接收信號(hào)，該接收的信號(hào)為接收校準(zhǔn)信號(hào)，信號(hào)在發(fā)送、接收的過(guò)程中至少一次通過(guò)校準(zhǔn)通道；將接收校準(zhǔn)信號(hào)與本地校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行共軛相乘，獲得信道系數(shù)；對(duì)信道系數(shù)進(jìn)行濾波處理；
根據(jù)濾波后的信道系數(shù)計(jì)算校準(zhǔn)系數(shù)，利用校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整。優(yōu)選地，依次發(fā)送本地校準(zhǔn)信號(hào)，依次接收信號(hào)，該接收的信號(hào)為接收校準(zhǔn)信號(hào)， 信號(hào)在發(fā)送、接收的過(guò)程中至少一次通過(guò)校準(zhǔn)通道具體包括如果天線陣列校準(zhǔn)為發(fā)射校準(zhǔn)，則依次通過(guò)天線發(fā)送同一本地校準(zhǔn)信號(hào)，所述本地校準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)校準(zhǔn)通道后被接收作為接收校準(zhǔn)信號(hào)；如果天線陣列校準(zhǔn)為接收校準(zhǔn)，則所述本地校準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)校準(zhǔn)通道后被發(fā)送，通過(guò)天線接收信號(hào)作為接收校準(zhǔn)信號(hào)。優(yōu)選地，如果全頻帶所用物理資源塊數(shù)為N，每個(gè)物理資源塊含有M個(gè)子載波，則本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度為NXM。優(yōu)選地，在生成本地校準(zhǔn)信號(hào)后對(duì)本地校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，則在將接收校準(zhǔn)信號(hào)與本地校準(zhǔn)信號(hào)共軛相乘之前獲取存儲(chǔ)的本地校準(zhǔn)信號(hào)。優(yōu)選地，所述對(duì)信道系數(shù)進(jìn)行濾波處理包括擴(kuò)展所述信道系數(shù)；將擴(kuò)展后的信道系數(shù)變換成時(shí)域功率延遲譜；對(duì)時(shí)域功率延遲譜中間樣點(diǎn)清零處理；將經(jīng)過(guò)處理后的功率延遲譜轉(zhuǎn)換到頻域，得到濾波后的信道系數(shù)。優(yōu)選地，擴(kuò)展后的信道系數(shù)長(zhǎng)度為本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度與參數(shù)L之和，所述參數(shù)L 為物理資源塊數(shù)與本地校準(zhǔn)信號(hào)長(zhǎng)度差值的12倍。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)裝置，該裝置包括生成單元、 發(fā)送單元、接收單元、第一計(jì)算單元、濾波單元、第二計(jì)算單元和調(diào)整單元，其中所述生成單元，用于生成本地校準(zhǔn)信號(hào)，所述本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度與全頻帶含有的子載波數(shù)相等；所述發(fā)送單元，用于依次發(fā)送本地校準(zhǔn)信號(hào)；所述接收單元用于依次接收信號(hào)，該接收的信號(hào)為接收校準(zhǔn)信號(hào)，信號(hào)在發(fā)送、接收的過(guò)程中至少通過(guò)校準(zhǔn)通道；所述第一計(jì)算單元，用于將接收校準(zhǔn)信號(hào)與本地校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行共軛相乘以獲得信道系數(shù)；所述濾波單元，用于對(duì)所述信道系數(shù)進(jìn)行濾波處理；所述第二計(jì)算單元，用于根據(jù)濾波后的信道系數(shù)計(jì)算校準(zhǔn)系數(shù)；所述調(diào)整單元，用于利用校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整。優(yōu)選地，所述裝置還包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)生成的本地校準(zhǔn)信號(hào)，則第一計(jì)算單元進(jìn)行信道系數(shù)計(jì)算時(shí)從該存儲(chǔ)單元獲取本地校準(zhǔn)信號(hào)。優(yōu)選地，所述裝置還包括濾波單元，所述濾波單元包括擴(kuò)展子單元、第一變換子單元、去噪子單元、第二變換子單元，其中所述擴(kuò)展子單元，用于擴(kuò)展所述信道系數(shù)；所述第一變換子單元，用于將擴(kuò)展后的信道系數(shù)變換成時(shí)域功率延遲譜；所述去噪子單元，用于對(duì)時(shí)域功率延遲譜中間樣點(diǎn)進(jìn)行清零處理；所述第二變換子單元，用于將經(jīng)過(guò)處理后的功率延遲譜轉(zhuǎn)換到頻域，得到濾波后的信道系數(shù)。本發(fā)明實(shí)施例在生成本地校準(zhǔn)信號(hào)后，將該信號(hào)通過(guò)天線依次進(jìn)行發(fā)送，發(fā)送的信號(hào)經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)通道接收后，將其與本地校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行共軛計(jì)算以獲得信道系數(shù)，對(duì)獲得的信道系數(shù)進(jìn)行濾波處理，獲取濾波后的信道系數(shù)后計(jì)算用于調(diào)整通道的校準(zhǔn)系數(shù)以實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的發(fā)送校準(zhǔn)和接收校準(zhǔn)使用的校準(zhǔn)信號(hào)相同，在整個(gè)天線校準(zhǔn)過(guò)程中僅需產(chǎn)生一次，而且，本發(fā)明實(shí)施例依次發(fā)送信號(hào)，接收時(shí)按序進(jìn)行接收，由此避免了采用復(fù)雜的合路器或分離器對(duì)信號(hào)進(jìn)行合并/分離處理，從而簡(jiǎn)化了 TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)的處理過(guò)程，進(jìn)一步提高了 TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)系統(tǒng)的工作效率。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)示意圖；圖2為本發(fā)明的一個(gè)方法實(shí)施例的流程圖；圖3為圖2所述實(shí)施例的天線校準(zhǔn)操作示意圖；圖4為本發(fā)明的另一個(gè)方法實(shí)施例的流程圖；圖5為本發(fā)明的裝置實(shí)施例的組成框圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種新的TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)方法及相應(yīng)的裝置，該方法和裝置在天線校準(zhǔn)全過(guò)程中產(chǎn)生一次校準(zhǔn)信號(hào)，并將校準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)天線依次發(fā)送，然后通過(guò)校準(zhǔn)通道后被依次接收，利用接收校準(zhǔn)信號(hào)計(jì)算信道系數(shù)、校準(zhǔn)系數(shù)，最后利用校準(zhǔn)系數(shù)對(duì)各通道進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整，由此避免了采用復(fù)雜的合路器/分路器進(jìn)行信號(hào)的合并/分離處理，從而簡(jiǎn)化了 TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)的處理過(guò)程，提高了 TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)的處理效率。為便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案和技術(shù)特征，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)介紹。參見(jiàn)圖2，該圖示出了本發(fā)明的一個(gè)方法實(shí)施例。本實(shí)施例的天線校準(zhǔn)步驟包括步驟S201 生成本地校準(zhǔn)信號(hào)，所述本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度與全頻帶含有的子載波數(shù)相等；校準(zhǔn)信號(hào)時(shí)進(jìn)行天線校準(zhǔn)的基礎(chǔ)，它是根據(jù)基本訓(xùn)練序列產(chǎn)生的，具體可以利用 LTE參考信號(hào)序列^⑷生成產(chǎn)先定義ZC基序列的循環(huán)移位，即<:) (n) = a’v (η), 0<n<Nsc式中NS。表示序列長(zhǎng)度；α為循環(huán)移位值，當(dāng)產(chǎn)生多路校準(zhǔn)信號(hào)時(shí)基序列通過(guò)該值循環(huán)移位得到，本實(shí)施例因只產(chǎn)生一路校準(zhǔn)信號(hào)，不需進(jìn)行循環(huán)移位，α =0;u表示組號(hào)，ν表示組內(nèi)基序列號(hào)。例如當(dāng)占用頻帶較寬時(shí)，基序列ξ，ν(0)，...Λν(Λ^ -I)由下式得到ru,v (n) = xq (n mod Nzc), 0<n< Nsc式中第q個(gè)根ZC序列定義為
.nqm^m+l)= e] ν , Q<m< Nzc-I其中q由下式得到
權(quán)利要求
1.一種TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述方法包括生成本地校準(zhǔn)信號(hào)，所述本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度與全頻帶含有的子載波數(shù)相等； 依次發(fā)送本地校準(zhǔn)信號(hào)，依次接收信號(hào)，該接收的信號(hào)為接收校準(zhǔn)信號(hào)，信號(hào)在發(fā)送、 接收的過(guò)程中至少一次通過(guò)校準(zhǔn)通道；將接收校準(zhǔn)信號(hào)與本地校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行共軛相乘，獲得信道系數(shù)；對(duì)信道系數(shù)進(jìn)行濾波處理；根據(jù)濾波后的信道系數(shù)計(jì)算校準(zhǔn)系數(shù)，利用校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，依次發(fā)送本地校準(zhǔn)信號(hào)，依次接收信號(hào)， 該接收的信號(hào)為接收校準(zhǔn)信號(hào)，信號(hào)在發(fā)送、接收的過(guò)程中至少一次通過(guò)校準(zhǔn)通道具體包括如果天線陣列校準(zhǔn)為發(fā)射校準(zhǔn)，則依次經(jīng)由天線發(fā)送同一本地校準(zhǔn)信號(hào)，所述本地校準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)校準(zhǔn)通道后被接收作為接收校準(zhǔn)信號(hào)；如果天線陣列校準(zhǔn)為接收校準(zhǔn)，則所述本地校準(zhǔn)信號(hào)通過(guò)校準(zhǔn)通道后被發(fā)送，經(jīng)由天線接收信號(hào)作為接收校準(zhǔn)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，如果全頻帶所用物理資源塊數(shù)為N，每個(gè)物理資源塊含有M個(gè)子載波，則本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度為NXM0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在生成本地校準(zhǔn)信號(hào)后對(duì)本地校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，則在將接收校準(zhǔn)信號(hào)與本地校準(zhǔn)信號(hào)共軛相乘之前獲取存儲(chǔ)的本地校準(zhǔn)信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述對(duì)信道系數(shù)進(jìn)行濾波處理包括擴(kuò)展所述信道系數(shù)；將擴(kuò)展后的信道系數(shù)變換成時(shí)域功率延遲譜； 對(duì)時(shí)域功率延遲譜的中間樣點(diǎn)進(jìn)行清零處理； 將經(jīng)過(guò)處理后的功率延遲譜轉(zhuǎn)換到頻域，得到濾波后的信道系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，擴(kuò)展后的信道系數(shù)長(zhǎng)度為本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度與參數(shù)L之和，所述參數(shù)L為物理資源塊數(shù)與本地校準(zhǔn)信號(hào)長(zhǎng)度差值的12倍。
7.—種TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)裝置，其特征在于，該裝置包括生成單元、發(fā)送單元、接收單元、第一計(jì)算單元、濾波單元、第二計(jì)算單元和調(diào)整單元，其中所述生成單元，用于生成本地校準(zhǔn)信號(hào)，所述本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度與全頻帶含有的子載波數(shù)相等；所述發(fā)送單元，用于依次發(fā)送本地校準(zhǔn)信號(hào)；所述接收單元，用于依次接收信號(hào)，該接收的信號(hào)為接收校準(zhǔn)信號(hào)，信號(hào)在發(fā)送、接收的過(guò)程中至少一次通過(guò)校準(zhǔn)通道；所述第一計(jì)算單元，用于將接收校準(zhǔn)信號(hào)與本地校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行共軛相乘以獲得信道系數(shù)；所述濾波單元，用于對(duì)所述信道系數(shù)進(jìn)行濾波處理； 所述第二計(jì)算單元，用于根據(jù)濾波后的信道系數(shù)計(jì)算校準(zhǔn)系數(shù)； 所述調(diào)整單元，用于利用校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)生成的本地校準(zhǔn)信號(hào)，則第一計(jì)算單元進(jìn)行信道系數(shù)計(jì)算時(shí)從該存儲(chǔ)單元獲取本地校準(zhǔn)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述濾波單元包括擴(kuò)展子單元、第一變換子單元、去噪子單元、第二變換子單元，其中 所述擴(kuò)展子單元，用于擴(kuò)展所述信道系數(shù)；所述第一變換子單元，用于將擴(kuò)展后的信道系數(shù)變換成時(shí)域功率延遲譜； 所述去噪子單元，用于對(duì)時(shí)域功率延遲譜的中間樣點(diǎn)進(jìn)行清零處理； 所述第二變換子單元，用于將經(jīng)過(guò)處理后的時(shí)域功率延遲譜轉(zhuǎn)換到頻域，得到濾波后的信道系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)方法。該方法包括生成本地校準(zhǔn)信號(hào)，所述本地校準(zhǔn)信號(hào)的長(zhǎng)度與全頻帶含有的子載波數(shù)相等；依次發(fā)送本地校準(zhǔn)信號(hào)，接收發(fā)送的信號(hào)，作為接收校準(zhǔn)信號(hào)，所述信號(hào)在發(fā)送、接收的過(guò)程中至少通過(guò)校準(zhǔn)通道；將接收校準(zhǔn)信號(hào)與本地校準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行共軛相乘，獲得信道系數(shù)并進(jìn)行濾波處理；根據(jù)濾波后的信道系數(shù)計(jì)算校準(zhǔn)系數(shù)，利用校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)調(diào)整。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)裝置。本發(fā)明實(shí)施例避免了采用復(fù)雜的合路器或分離器對(duì)信號(hào)進(jìn)行合并/分離處理，簡(jiǎn)化了天線陣列校準(zhǔn)處理過(guò)程，提高了TD-LTE天線陣列校準(zhǔn)的效率。
文檔編號(hào)H04B7/06GK102497223SQ20111039894
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者姜韜, 李萌, 解東瑞 申請(qǐng)人:北京北方烽火科技有限公司