基于ds-cdma體制的多通道信號(hào)幅相特性權(quán)值矩陣測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于DS-CDM體制的多通道信號(hào)幅相特性權(quán)值矩陣測量方法，屬 于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 擴(kuò)頻通信技術(shù)具有抗干擾能力強(qiáng)，隱蔽性好等特性，廣泛應(yīng)用在了數(shù)字蜂窩移動(dòng) 通信系統(tǒng)，衛(wèi)星移動(dòng)通信，室內(nèi)無線通信和未來的個(gè)人通信中。在擴(kuò)頻系統(tǒng)中，直接序列擴(kuò) 頻碼分多址（DS-CDM)系統(tǒng)是目前應(yīng)用最廣泛的擴(kuò)頻系統(tǒng)。
[0003] 在多波束網(wǎng)絡(luò)實(shí)際系統(tǒng)中，多波束信號(hào)在發(fā)送、傳輸、接收等過程中會(huì)經(jīng)過一個(gè)或 多個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)通過自身的幅相不一致性導(dǎo)致陣列通道間各輸出波束的幅相關(guān)系偏離 預(yù)設(shè)值，影響多波束信號(hào)的幅度和相位關(guān)系。將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的自身特性稱之為權(quán)值矩陣，幅相 特性權(quán)值矩陣中包含了幅度和相位信息。多通道信號(hào)幅相特性權(quán)值矩陣的測量有助于通過 估算得到的幅相不一致性對(duì)天線系統(tǒng)損耗的幅相進(jìn)行補(bǔ)償，以保證波束成形的質(zhì)量。因此 精確估算出天線系統(tǒng)的多波束同頻CDM信號(hào)的幅相關(guān)系具有重要的實(shí)際意義。
[0004] 多波束網(wǎng)絡(luò)通過自身的幅相特性權(quán)值矩陣作用于陣列通道間各輸出波束，使幅相 關(guān)系偏離預(yù)設(shè)值，影響多波束信號(hào)的幅度和相位關(guān)系。常見的測量權(quán)值矩陣的方法是通過 矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，但是對(duì)于多通道的系統(tǒng)，使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的方法則繁瑣且耗時(shí)巨大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是為估算多波束系統(tǒng)中的各個(gè)陣列通道間由于引入未知幅相特性 的網(wǎng)絡(luò)而造成的幅相影響，提出一種基于DS-CDM體制的多通道信號(hào)幅相特性權(quán)值矩陣測 量方法。
[0006] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0007] -種基于DS-CDM體制的多通道信號(hào)幅相特性權(quán)值矩陣測量方法，其主要步驟如 下：
[0008] 步驟一、數(shù)字多波束信號(hào)發(fā)生器將預(yù)設(shè)的k組幅相關(guān)系和k組擴(kuò)頻碼組相乘，得到 附有幅度和相位信息的k組基帶波束信號(hào)，將基帶波束信號(hào)經(jīng)過根升余弦濾波器進(jìn)行波形 成型，然后進(jìn)行混頻操作得到k組同頻波束信號(hào)，再將k組同頻波束信號(hào)疊加產(chǎn)生包含幅相 信息的同頻多波束信號(hào)作為通道1的信號(hào)；
[0009] 步驟二、預(yù)設(shè)新的k組不同幅相關(guān)系作為新的通道的幅相關(guān)系值，與步驟一中的k 組擴(kuò)頻碼組相乘，重復(fù)步驟一的過程，產(chǎn)生其他通道的多波束信號(hào)，總共產(chǎn)生N通道的多波 束信號(hào)；
[0010] 步驟三、將N通道波束信號(hào)接入待測的N入M出的多波束網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)數(shù)字多波束幅 相測試接收機(jī)接收從多波束網(wǎng)絡(luò)中M個(gè)饋源輸出的信號(hào)；
[0011] 步驟四、數(shù)字多波束幅相測試接收機(jī)接收M個(gè)饋源輸出信號(hào)，進(jìn)行混頻處理，將同 頻多波束信號(hào)搬移到基帶，再經(jīng)過低通濾波器，然后將基帶的多波束信號(hào)經(jīng)過根升余弦濾 波器消除碼間串?dāng)_；
[0012] 步驟五、將步驟四得到的信號(hào)經(jīng)過k組并行數(shù)字匹配濾波器，并輸出k組擴(kuò)頻碼對(duì) 應(yīng)的相關(guān)峰。由各路信號(hào)捕獲得到的相關(guān)峰解算出每路信號(hào)對(duì)應(yīng)的幅相關(guān)系；
[0013] 解算方法為：令第i組（i << k)數(shù)字匹配濾波器的輸出相關(guān)峰為Ivp1為第i組 相關(guān)峰解算出的絕對(duì)幅度，0/為第i組相關(guān)峰解算出的絕對(duì)相位，則有下式：
[0014] Pi= IbiI2
[0015]
[0016] 步驟六、根據(jù)步驟一和步驟二中每路信號(hào)預(yù)設(shè)的幅相關(guān)系值，以及數(shù)字多波束幅 相測試接收機(jī)解算得到的幅相關(guān)系值，推導(dǎo)出多波束網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的幅相特性權(quán)值矩陣；
[0017] 推導(dǎo)方式為：將步驟一和步驟二中每路信號(hào)預(yù)設(shè)的幅相關(guān)系值形成的幅相特性權(quán) 值矩陣為A，數(shù)字多波束幅相測試接收機(jī)解算得到的幅相特性權(quán)值矩陣為B，實(shí)際多波束網(wǎng) 絡(luò)對(duì)應(yīng)的幅相特性權(quán)值矩陣為C。則有當(dāng)包含預(yù)設(shè)幅相信息的信號(hào)經(jīng)過多波束網(wǎng)絡(luò)后，幅 相關(guān)系值變化為B = A*C，其中C為未知數(shù)，現(xiàn)已知B和A，則C = A 4B，其中A 1表示矩陣 A的逆矩陣。
[0018] 經(jīng)過上述六個(gè)步驟即完成了一種基于DS-CDMA體制的多通道信號(hào)幅相特性權(quán)值 矩陣測量。
[0019] 有益效果
[0020] 本方法采用了一種基于DS-CDM體制的多通道信號(hào)幅相特性權(quán)值矩陣測量方法， 有效可靠的測量出幅相特性權(quán)值矩陣，相較于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的方法更加的簡便和省時(shí)， 有助于準(zhǔn)確測量實(shí)際應(yīng)用中的未知幅相特性的多波束網(wǎng)絡(luò)的幅相特性。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明整體系統(tǒng)架構(gòu)；
[0022] 圖2是本發(fā)明數(shù)字多波束信號(hào)發(fā)生器任意一通道信號(hào)產(chǎn)生流程圖；
[0023] 圖3是本發(fā)明數(shù)字多波束幅相測試接收機(jī)流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明和詳細(xì)描述。
[0025] 圖1是本發(fā)明的整體架構(gòu)圖。多波束信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生N通道的多波束信號(hào)，各通 道信號(hào)包含各自不同預(yù)設(shè)的幅相關(guān)系。N個(gè)通道的信號(hào)經(jīng)過多波束網(wǎng)絡(luò)，多波束網(wǎng)絡(luò)的幅 相特性權(quán)值矩陣會(huì)導(dǎo)致陣列通道間各輸出波束的幅相關(guān)系偏離預(yù)設(shè)值。多波束網(wǎng)絡(luò)輸出的 M路信號(hào)傳輸給多波束幅相測試接收機(jī)，系統(tǒng)進(jìn)行混頻、數(shù)字匹配濾波等處理最終解算出多 用戶的相對(duì)應(yīng)幅相關(guān)系，結(jié)合多波束信號(hào)發(fā)生器中多用戶信號(hào)預(yù)設(shè)的幅相關(guān)系，最終推導(dǎo) 出多波束網(wǎng)絡(luò)的幅相特性權(quán)值矩陣。
[0026] 圖2是本發(fā)明中數(shù)字多波束信號(hào)發(fā)生器的流程圖。由圖可知，在數(shù)字多波束信號(hào) 發(fā)生器中，根據(jù)預(yù)設(shè)的多用戶幅度和相位關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的PN碼組的一一相乘，在相乘過程 中令PN碼組波形中包含幅度和相位信息。將k路并行的序列經(jīng)過k組并行的根升余弦濾 波器進(jìn)行波形成型。經(jīng)過成型濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行k路并行的混頻將頻譜從基帶搬移到中頻 或射頻頻段。最后得到的k路并行的數(shù)據(jù)疊加即為任意一通道發(fā)送