CN102457314A - 一种控制多天线信号发射的方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制多天线信号发射的方法、装置及系统，其中，方法包括：在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；利用所述第一基本权向量对多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；将所述每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间，以使所述多天线系统在不同的频率具有不同的发射模式，通过所述各个天线阵元分别发射延迟后的第一加权信号。本发明实施例通过以上技术方案，能获得充分的频率分级，从而使得多天线信号的平均发射功率在各个方向上相等。

Description

一种控制多天线信号发射的方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及多天线技术，特别涉及一种控制多天线信号发射的方法、装置和系统。

背景技术

无线通信系统当中存在广播、多播和单播等信号。单播是指一个特定的信号发送给一个特定的用户，而多播和广播是指一个特定的信号发给多个或者全部用户。例如：移动通信系统的广播信道(Broadcast Channel，BCH)中的系统信息，组播信道(Multicast Channel，MCH)中的多媒体广播组播业务(Multimedia Broadcasting and Multicasting Service，MBMS)数据等等，属于广播多播信号。广播信号的发射，需要对小区或扇区中的所有方向进行相同信号质量的覆盖。

无论是全向天线还是定向天线，单副天线所发射信号具有对小区或者扇区的全面覆盖特性，单天线基站进行广播发射比较容易。在现有的配置多天线的基站中，一般从全向或定向天线阵列中选取一个天线阵元或新增一个天线阵元进行广播信号发射。这样，为了达到多天线相同的小区和扇区覆盖范围，需要对该天线阵元配置高功率放大器。

但是由于功率放大器成本较高、功耗较大，导致现有方案成本过高、功耗过大，难以在实际系统中商用，无法有效地实现小区或者扇区的全面覆盖。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种控制多天线信号发射的方法、装置和系统。，以有效地实现小区或者扇区的全面覆盖。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种控制多天线信号发射的方法，其中，包括：

在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；

利用所述第一基本权向量对多天线上各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；

将所述每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间后发射。

本发明实施例还提供了一种控制多天线信号发射的装置，其中，包括：

选取单元，用于在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；

加权单元，利用所述第一基本权向量对多天线上各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；

发射单元，用于将所述每个天线阵元上的第一加权信号迟对应的设定时间后发射。

本发明实施例还提供了一种控制多天线信号发射的系统，其中，包括上述的多天线信号发射的装置和多个天线阵元；

所述多天线信号发射的装置，用于在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；利用所述基本权向量对所述多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；将所述每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间后发射。

本发明实施例通过基本权向量对发射信号进行加权处理后再进行延迟处理后，通过简单的延时实现频域分集的效果，得到的波束模式是方向角和信号频率的二元函数。方向角固定时，信号波束模式仍然随信号频率变化，通过简单的延时实现充分的频率分集，可以使得所有频率上的波束的平均波束与方向角无关，从而使得多天线信号的平均发射功率在各个方向上相等，有效地实现了小区或者扇区的全面覆盖。

附图说明

图1为本发明实施例控制多天线信号发射的方法具体实施例一的流程图；

图2为本发明实施例中多天线的结构示意图；

图3为本发明实施例控制多天线信号发射的方法具体实施例二的流程图；

图4为本发明实施例控制多天线信号发射的方法具体实施例二的波束方向图；

图5为本发明实施中不同信号频率上所有波束的平均波束方向图；

图6A为本发明实施例中TD-SCDMA系统中的帧结构示意图；

图6B为本发明实施例中TD-SCDMA系统中的时隙结构示意图；

图7为本发明实施例控制多天线信号发射的方法仿真验证的曲线图；

图8为本发明实施例控制多天线信号发射的装置的结构示意图；

图9为本发明实施例控制多天线信号发射的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步地详细描述。

本发明实施例多天线信号发射的方法具体实施例一

图1为本发明实施例控制多天线信号发射的方法具体实施例一的流程图。如图1所示，本发明实施例控制多天线信号发射的方法具体包括如下步骤：

步骤101、选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；

图2为应用本发明方法实施例的多天线系统的结构示意图。如图2所示，多天线系统由N个天线阵元组成，N为大于1的正整数，该多天线系统对应的方向向量表示为a(θ)，a(θ)是一个N维列向量，a(θ)＝[a₁(θ)a₂(θ)…a_N(θ)]^T，与信号的传播方向角度θ有关。选取一个加权向量w，该向量包含N个加权系数，在每个天线阵元上利用对应的加权系数对发射信号s(t)进行加权并发射，根据波束赋型的原理很容易获取该加权向量在多天线上形成的波束模式：

g(θ)＝w^Ha(θ)                                    (1)

为了达到发射信号全面覆盖小区或扇区所有方向的目的，首先要选取角度维度上波动性低于预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量。波束在角度维度上的波动性可以由波束的峰均功率比(Peak to Average Ratio，PAPR)，波束幅度或功率的峰值或者波束幅度的方差来度量。波束的峰均功率比的计算方法为：

$\mathrm{PAPR}=\frac{{\max }_{\mathrm{\θ}}\left({\left|g\left(\mathrm{\θ}\right)\right|}^2\right)}{{\∫}_0^{2\mathrm{\π}}{\left|g\left(\mathrm{\θ}\right)\right|}^2\mathrm{d\θ}}---\left(2\right)$

上式中的max_θ(·)表示计算角度维度θ上的最大值，|g(θ)|表示波束的幅度。波束峰值幅度的计算方法为：

Peak＝max_θ(|g(θ)|)

或者Peak＝max_θ(|g(θ)|²)        (3)

波束幅度的方差的计算方法为：

σ²＝E[|g(θ)|²]-E²[|g(θ)|]            (4)

其中，E[x]表示随机变量的数学期望。

假设波动性低于一预先设定数值为α，则选取波动性低于的α的波束的具体方式可以为下面方式中的任意一种：选取波束的峰均功率比低于预设值PAPR≤α₁、波束峰值低于预设值Peak≤α₂、或波束幅度方差低于预设值σ²≤α₃的波束所对应的加权向量w作为基本权向量。其中，加权向量w如公式(5)所示，w_n为复加权系数：

w＝[w₁  w₂…w_N]^T        (5)

上述的多天线可以是全向多天线，也可以是覆盖扇区的定向多天线；对于全向多天线，需要进行360°全向的广播信号覆盖；而在定向多天线中，需要对定向多天线所对应的扇区中的所有方向进行覆盖，如120°扇区覆盖，本发明所述方法可同时应用于全向多天线和定向多天线。

步骤102、利用第一基本权向量对多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；

第一基本权向量中的N个加权系数按照在向量中的排列顺序一一对应多天线中的N个天线阵元，第一加权系数对应第一天线阵元，第二加权系数对应第二天线阵元，以此类推，第N加权系数对应第N个天线阵元。在每个天线阵元上，利用对应的加权系数，分别对发射信号进行加权，获取N个加权信号。各天线阵元上的加权信号表示为：

s_n(t)＝w_ns(t)，n＝1，…，N    (6)

其中，s(t)为发射信号，w_n为公式(5)所示的基本权向量的加权系数。

步骤103、将每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间，以使上多天线系统在不同的频率具有不同的发射模式，通过所述各个天线阵元分别发射延迟后的第一加权信号。

需要说明的是，在一个实施例中上述各个天线阵元对应的设定时间不完全相同；在另一个实施例中，上述各个天线阵元对应的设定时间各不相同。

在传统的波束赋型技术中，加权信号直接从对应各天线阵元发射，形成所需的发射波束。而本发明实施例，为了获取频率分集，对各天线阵元上的第一加权信号在发射前分别延迟对应的设定时间，这样可以使多天线系统在不同的频率具有不同的发射模式，从而通过简单对应设定时间的延时实现频域分集的效果。方向角固定时，信号波束模式仍然随信号频率变化，通过简单的延时实现充分的频率分集，可以使得所有频率上的波束的平均波束与方向角无关，从而使得多天线信号的平均发射功率在各个方向上相等，有效地实现了小区或者扇区的全面覆盖。

在一个实施例中，预先设定的各阵元的延迟为τ_n，n＝1，…，N。各阵元上经过加权和延迟后的发射信号为：

s_n(t)＝w_ns(t-τ_n)，n＝1，…，N                (7)

发射信号为s(t)的傅立叶变换如下式所示：

$S\left(f\right)={\∫}_{-\∞}^{\∞}s\left(t\right)e^{-j2\mathrm{\πft}}\mathrm{dt}---\left(8\right)$

式(7)所示的各阵元加权和延迟信号所对应的傅立叶变换为：

$S_n\left(f\right)={\∫}_{-\∞}^{\∞}{w}_{n}s(t-{\mathrm{\τ}}_n)e^{-j2\mathrm{\πft}}\mathrm{dt}=S\left(f\right)w_n{e}^{-j2\mathrm{\πf}{\mathrm{\τ}}_n}---\left(9\right)$

因此，信号加权和延迟共同形成的等效加权向量为：

$\tilde{w}={\left[\begin{array}{cccc}{w}_1{e}^{-j2\mathrm{\πf}{\mathrm{\τ}}_1}& w_2{e}^{-j2\mathrm{\πf}{\mathrm{\τ}}_2}& \·\·\·& w_N{e}^{-j2\mathrm{\πf}{\mathrm{\τ}}_N}\end{array}\right]}^T---\left(10\right)$

其对应的波束模式与信号频率相关，可以表示为：

$g(\mathrm{\θ},f)={\tilde{w}}^{H}a\left(\mathrm{\θ}\right)---\left(11\right)$

与公式(1)所示的传统波束赋形的波束模式g(θ)，是关于方向角θ的函数，在不同的方向上有不同的波束幅度和功率，因此无法覆盖小区或扇区的所有方向，而本发明实施例的波束模式g(θ，f)是方向角和信号频率的二元函数，方向角固定时，其波束模式仍然随信号频率变化，充分的频率分集可以使得所有频率上的波束的平均波束与方向角无关，从而使得多天线信号的平均发射功率在各个方向上相等。

本发明实施例控制多天线信号发射的方法具体实施例二

移动通信信号的时间保护间隔不能过长，延迟的大小因此受到限制，小延迟可能无法获取充分的频率分集。本发明的实施例通过在不同的发射时隙选取不同的基本权向量，在波束模式上增加时间的维度g(θ，f，t)。图3为本发明实施例控制多天线信号发射的方法具体实施例二的流程图，如图3所示，

具体方法是：

步骤301、在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量。

选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量的方式包括如下任意一种方式：选取一个波束的峰均功率比低于预设数值、或者波束幅度或功率的峰值低于预设数值、或者波束幅度的方差低于预设数值的权向量作为基本权向量。

步骤302、利用第一基本权向量对多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号。

步骤303、将每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间后通过所述各个天线阵元分别发发射。对第一加权信号分别延迟对应的设定时间，是为了使上述多天线系统在不同的频率具有不同的发射模式。

步骤304、在第二发射时间，按照步骤301所述的方法，重新选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量作为第二基本权向量。

步骤305、按照步骤302所述的方法，利用第二基本权向量对各天线阵元的信号进行加权，形成第二加权信号；

步骤306、按照步骤303所述的方法，将每个天线阵元上上的第二加权信号分别延迟对应的设定时间后通过所述各个天线阵元分别发射。对第二加权信号分别延迟对应的设定时间，是为了使上述多天线系统在不同的频率具有不同的发射模式。

在本发明实施例中，第一基本权向量与第二基本权向量可以相等，也可以不相等。

下面以包含八个全向天线阵元，阵元间隔为半波长的均匀线性阵列(Uniform-spaced Linear Array，ULA)为例，进一步对本发明方案进行详细地说明。该ULA对应的方向向量为：

a(θ)＝[1  e^-jπsinθ  e^-j2πsinθ   …   e^-j7πsinθ]^T                (12)

根据上述的基本权向量选取方法，选取如下的基本权向量

w＝[1  1  1  -1  1  -1  -1  1]^T                    (13)

图4为本发明实施例控制多天线信号发射的方法具体实施例二的波束方向图。

在一个实施例中，多天线系统的发射模式可以用波束方向图来表示。基本权向量对应的波束如图4中实线所示，该波束在角度维度上的波动性低于一预设数值，具有覆盖角度宽、波束平坦的特性。假设各阵元上的加权信号进行线性增量延迟，其中相邻两个阵元之间延时增量为Δτ，各阵元上的加权信号延迟量为：

τ_n＝(n-1)Δτ，n＝1，2，3...N                        (14)

τ_n表示第n个阵元的加权信号延迟大小。

经过线性增量延迟后产生的波束模式，即公式(11)在ULA中的具体波束方向图为：

$g(f,\mathrm{\θ})={\tilde{w}}^{H}a\left(\mathrm{\θ}\right)=\underset{n=1}{\overset{8}{\mathrm{\Σ}}}{w}_n{e}^{-\mathrm{j\π}(n-1)(\sin \mathrm{\θ}+2\mathrm{f\Δ\τ})}---\left(15\right)$

其波束方向图与频率有关，不同的信号频率上的波束不同，因此可获取频率分集。如图4所示：图中实线为基本权向量(无延迟)的赋形波束，其余波束(如虚线所示)为延时后选取的两个不同频率上的波束方向图；可见经过延时后不同频率上的波束方向图不同，也就是说，多天线系统在这两个不同频率上具有不同的发射模式。很好理解的是，图4仅仅举了两个不同频率的例子，在另一个实施例中，频率可以为N个，N为大于0的整数，当采用本发明实施例的延时后，在这N个不同的频率上具有不同的波束方向图，即，多天线系统在这N个不同的频率上具有不同的发射模式。

图5为本发明实施中所有不同信号频率上所有波束的平均波束方向图。如图5所示，平均波束为圆形，显然各个方向上的发射功率相等，因此可以实现小区覆盖。

本发明实施例控制多天线信号发射的方法具体实施例三

下面以TD-SCDMA系统作为具体实施例，对本发明方案进行进一步说明；TD-SCDMA系统采用了智能天线和码分多址(CDMA)技术，相对于正交频分复用(OFDM)技术等，TD-SCDMA系统无法显式地在频率域上获取随机宽波束。图6A为本发明实施例中TD-SCDMA系统中的帧结构示意图，图6B为本发明实施例中TD-SCDMA系统中的时隙结构示意图，如图6A和图6B所示，每个传输时间间隔(Transmi ssion Time Interval，TTI)为40毫秒，如果采用随机波束赋型技术，只能在时间维度上获取最多8个不同的随机宽波束，分集性能会受到影响。本发明实施例中控制信号发射的具体流程包括如下：

按照步骤101所述方法，选取角度维度上波动性低于某一预先设定数值的信号波束的权向量为基本权向量；

按照步骤102所述方法，利用步骤101中所述基本权向量对TD-SCDMA系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每根天线阵元上的加权信号；

按照步骤103所述方法，将所述每根天线阵元上的加权信号延迟对应的设定时间后，通过所述各个天线阵元分别发射发射。对加权信号分别延迟对应的设定时间，是为了使TD-SCDMA系统在不同的频率具有不同的发射模式。

由公式(10)和(11)可知，信号延迟后的等效加权系数为原加权系数乘上加权因子

在线性增量延迟情况下，信号最高频率点的加权因子为

当B_wΔτ＝1时，其对应的波束与基本权向量的波束重叠，即延迟产生不同频率上的波束模式具有角度维度遍历性，其平均波束能够全向覆盖小区。

计算延时大小的方法为：设基带信号的带宽为B_w，如果各阵元作线性增量Δτ的延时，完全依靠频率分集实现360°范围内平均发射功率各向相等的条件是B_wΔτ≥1。

TD-SCDMA中信号带宽为1.28MHz，根据B_wΔτ≥1的准则，所需延时增量为：

$\mathrm{\Δ\τ}\≥\frac{1}{B_w}=\frac{1}{1.28\×{10}^6}=0.78125\mathrm{us}---\left(16\right)$

码片速率为1.28MHz，码片长度为0.78125us，因此各阵元延时增量为一个码片时，就能获取小区的全向覆盖。

另外，在TD-SCDMA系统当中，信号时隙的保护间隔是16个码片长度，在实际系统设计的时候，不希望延时的时间很长，比如典型的，我们希望限制最大延时在2个码片之内。而上述的以一个码片为增量的线性延时方案中，如果采用八天线阵列，则最大延时量为7个码片。在这种情况下，在一个时隙内，无法依靠延时实现充分的频率分集，通过不同时隙采用不同基本权向量可以实现短延时情况下的全方向覆盖，其具体过程包括：

在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于某一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；

利用所述基本权向量对TD-SCDMA系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每根天线阵元上的第一加权信号；

将所述每根天线阵元上的第一加权信号延迟对应的设定时间后通过上述各个天线阵元分别发射，各阵元上的最大延迟量不超过2个码片；

在第二发射时间，重新选取角度维度上波动性低于上述预先设定数值的信号波束的权向量为第二基本权向量；

利用所述第二基本权向量对TD-SCDMA系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每根天线阵元上的第二加权信号；

将所述每根天线上的第二加权信号延迟对应的设定时间后通过上述各个天线阵元分别发射，各阵元上的最大延迟量不超过2个码片。

在实际应用中，以此类推，重复上述步骤。

为进一步验证本发明实施例多天线信号发射的方法进行信号发射的效果，在此采用信道模型为第三代伙伴项目(Third Generation PartnershipProject，3GPP)的Vehicular A信道进行仿真验证，该信道的参数和仿真参数如表1所示，

表1

在本发明实施例的仿真验证试验中，采用八个全向天线阵元，阵元间隔半波长的均匀线性多天线，多天线的每个天线阵元由对应的基本权向量进行加权处理，并做线性增量延迟，即第一天线阵元不作延迟，第二天线阵天线元延迟Δτ，第三阵元延时2Δτ，依次类推，发射信号分别由低密度奇偶校验码(Low Density Parity Check Code，LDPC)和卷积码(Convolution Code，CC)进行信道编码，并作40ms交织和正交相移键控(Quadrature Phase ShiftKeying，QPSK)调制。

图7为本发明实施例控制多天线信号发射的方法仿真验证的曲线图，如图7所示，图7中标识的LDPC和CC表示信道编码方式；1e表示单天线发射，8e表示八阵元ULA发射，总的发射功率保持不变；Random BF表示现有的随机赋形波束技术。由图7可知，无论在较强编码还是较弱编码情况下，本发明实施例多天线信号发射的方法所提供的延迟方案均比现有技术中的随机赋形波束方案有约0.5dB增益，其性能与全方向覆盖的理论性能上限的差距进一步缩小，也就是说，本发明实施例多天线信号发射的性能更接近全向单天线的性能。

本发明实施例控制多天线信号发射的方法通过选取波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量作为基本权向量以进行加权处理，将加权处理后的信号进行延迟发射，不仅使信号能够覆盖小区或扇区的所有方向，还能实现隐性的频率分集，本发明的实施例不需要对现有的通信系统的标准进行大的改动，有利于本发明的技术方案的推广。

本发明实施例控制多天线信号发射的装置具体实施例

图8为本发明实施例控制多天线信号发射的装置的结构示意图。如图8所示，控制多天线信号发射的装置包括：选取单元801、加权单元802和延时控制发射单元803，其中，选取单元801在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；加权单元802利用选取单元801选取的第一基本权向量对多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；延时控制发射单元803将每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间，以使上述各天线阵元在不同的频率具有不同的发射波束模式，通过上述各个天线阵元分别发射延迟后的第一加权信号。

进一步的，选取单元801还在第二发射时间，重新选取角度维度上波动性低于上述预先设定数值的信号波束的权向量为第二基本权向量，加权单元802利用第二基本权向量对多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第二加权信号，延时控制发射单元803将每个天线阵元上的第二加权信号延迟对应的设定时间后通过上述各个天线阵元分别发射；选取单元801的具体工作步骤可以参照步骤101、步骤301和步骤304，加权单元802的具体工作可以参照步骤102、步骤302和步骤305，发射单元803的具体工作步骤可以参照步骤103、步骤303和步骤306。

本发明实施例选取单元，可以选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为基本权向量，通过加权单元利用基本权向量对多天线上各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的加权信号，发射单元将每个天线阵元上的加权信号分别延迟一设定时间后发射，从而获取与频率相关的不同波束模式，当频率分集充分时，可以使得平均波束与方向角度无关，即可获取各向相等的发射信号，实现小区或扇区的全面覆盖。

本发明实施例控制多天线信号发射的系统具体实施例

图9为本发明实施例控制多天线信号发射的系统的结构示意图。如图9所示，本发明实施例控制多天线信号发射的系统包括控制多天线信号发射的装置80和多个天线阵元90。其中，控制多天线信号发射的装置80包括：选取单元801、加权单元802和延时控制发射单元803，其中，选取单元801在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；加权单元802利用选取单元801选取的第一基本权向量对多个天线阵元90中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；延时控制发射单元803将每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间，以使上述各天线阵元在不同的频率具有不同的发射波束模式，通过上述各个天线阵元分别发射发射给系统外部的移动终端；进一步的，选取单元801在第二发射时间，重新选取角度维度上波动性低于上述预先设定数值的信号波束的权向量为第二基本权向量，加权单元802利用第二基本权向量对多个天线阵元90中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第二加权信号，延时控制发射单元803将每个天线阵元上的第二加权信号延迟对应的设定时间后通过上述各个天线阵元分别发射发射给系统外部的移动终端；选取单元801的具体工作步骤可以参照步骤101、步骤301和步骤304，加权单元802的具体工作可以参照步骤102、步骤302和步骤305，发射单元803的具体工作步骤可以参照步骤103、步骤303和步骤306。

在本发明实施例控制多天线信号发射的系统中，通过控制多天线信号发射的装置中的选取单元可以选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为基本权向量，通过加权单元利用基本权向量对多天线上各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的加权信号，发射单元将每个天线阵元上的加权信号分别延迟一设定时间后发射，从而获取与频率相关的不同波束模式，当频率分集充分时，可以使得平均波束与方向角度无关，即可获取各向相等的发射信号，实现小区或扇区的全面覆盖。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种控制多天线信号发射的方法，其特征在于，包括：

在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；

利用所述第一基本权向量对多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；

将所述每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间，以使所述多天线系统在不同的频率具有不同的发射模式，通过所述各个天线阵元分别发射延迟后的第一加权信号。

2.根据权利要求1所述的多天线信号发射的方法，其特征在于还包括：

在第二发射时间，重新选取角度维度上波动性低于所述预先设定数值的信号波束的权向量为第二基本权向量；

利用所述第二基本权向量对所述多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第二加权信号；

将所述每个天线阵元上的第二加权信号分别延迟所述对应的设定时间，以使所述多天线系统在不同的频率具有不同的发射模式，通过所述各个天线阵元分别发射延迟后的第二加权信号。

3.根据权利要求1或2所述的多天线信号发射的方法，其特征在于，所述角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量包括：

角度维度上波束的峰均功率比低于一预设数值的信号波束的权向量；

或者，角度维度上波束的峰值低于一预设数值的信号波束的权向量；

或者，角度维度上波束幅度的方差低于一预设数值的信号波束的权向量。

4.根据权利要求1所述的多天线信号发射的方法，其特征在于，所述各个天线阵元对应的设定时间不完全相同或者各不相同。

5.根据权利要求1或4所述的多天线信号发射的方法，其特征在于，所述将所述每个天线阵元上的加权信号分别延迟对应的设定时间的方法包括：

多天线的第一天线阵元上的加权信号不延迟，第二天线阵元的加权信号延迟Δτ，第三天线阵元的加权信号延迟2Δτ，依次递增，第L天线阵元的加权信号延迟(L-1)Δτ；所述加权信号包括第一加权信号和/或第二加权信号。

6.根据权利要求5所述的多天线信号发射的方法，其特征在于，所述多天线的第一天线阵元上的加权信号不延迟，第二天线阵元的加权信号延迟Δτ，第三天线阵元的加权信号延迟2Δτ，依次递增，第L天线阵元的加权信号延迟(L-1)Δτ包括：

在TD-SCDMA系统中，最大的延迟量(L-1)Δτ设定为不超过两个码片长度。

7.一种控制多天线信号发射的装置，其特征在于，包括：

选取单元，用于在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；

加权单元，利用所述第一基本权向量对多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；

延时控制发射单元，用于将所述每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间，以使所述各天线阵元在不同的频率具有不同的发射波束模式，通过所述各个天线阵元分别发射延迟后的第一加权信号。

8.根据权利要求7所示的多天线信号发射的装置，其特征在于：

所述选取单元还用于：在第二发射时间，重新选取角度维度上波动性低于所述预先设定数值的信号波束的权向量为第二基本权向量；

所述加权单元还用于：利用所述第二基本权向量对所述多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第二加权信号；

所述延时控制发射单元还用于：将所述每个天线阵元上的第二加权信号分别延迟对应的设定时间，以使所述多天线系统在不同的频率具有不同的发射模式，通过所述各个天线阵元分别发射延迟后的第二加权信号。

9.一种控制多天线信号发射的多天线系统，其特征在于，包括控制多天线信号发射的装置和包括多个天线阵元的多天线系统

所述控制多天线信号发射的装置，用于在第一发射时间，选取角度维度上波动性低于一预先设定数值的信号波束的权向量为第一基本权向量；利用所述第一基本权向量对多天线系统中各天线阵元的信号进行加权处理，得到每个天线阵元上的第一加权信号；将所述每个天线阵元上的第一加权信号分别延迟对应的设定时间，以使所述多天线系统在不同的频率具有不同的发射模式；

所述多天线系统，用于通过所述各个天线阵元分别发射延迟后的第一加权信号。

10.根据权利要求9所述的多天线信号发射的系统，其特征在于，所述各个天线阵元对应的设定时间不完全相同或者各不相同。

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