CN104518821B - 一种宽带波束成形算法、网元以及系统 - Google Patents

一种宽带波束成形算法、网元以及系统 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种宽带波束成形计算方法、网元以及系统，所述宽带波束成形计算方法包括：分别将各路输入信号分成多个数据块，对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，通过第一DFT处理器对补零后的各数据块进行DFT计算；通过乘法器将所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算；通过加法器将各所述乘法器输出的序列进行求和计算；通过第二DFT处理器对所述加法器输出的序列进行IDFT计算；将所述第二DFT处理器输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和。可见，本实施例使得在资源使用上达到了与频域实现方式相当的效率，且不存在频域实现算法中块与块之间相位不连续的问题。

Description

一种宽带波束成形算法、网元以及系统
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及的是一种宽带波束成形计算方法、网元以及系统。
背景技术
无线通信系统有数字波束成形的需求，以提升频谱效率，提升系统容量。近年随着LTE系统的发展，向多天线/阵列天线技术演进，支持数字波束成形的系统逐渐成为大容量基站的热点。特定的阵列天线，各路采样信号的相位关系不仅与空间入射方向有关系，而且与输入信号频率有关，因此同一组加权值对应的波束图形状会随输入信号频率的改变而发生变化。当输入信号的相对带宽很窄时，这种差异很小(如图1a所示)；当输入信号的相对带宽较宽时，这种差异会非常显著(如图1b所示)。要想在宽带信号输入情况下达到波束图主瓣形状基本不变的效果，就需要对不同的频率施以不同的加权值，这就是宽带数字波束形成的基本原理。
现有技术中通过FIR滤波器实现宽带数字波束形成，而FIR滤波器运算复杂度与FIR滤波器阶数成正比；而采用FIR滤波器的主要缺点是在宽带应用条件下，FIR滤波器阶数较多，所需处理资源量很大，而且多波束应用条件下运算不能复用，存在极大的资源占用。
发明内容
本发明实施例提供了一种宽带波束成形计算方法、网元以及系统。
本发明实施例第一方面提供了一种宽带波束成形计算方法，包括：
分别将各路输入信号分成多个数据块，且各所述数据块中所包含的样点数相同；
对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，以使补零后的各数据块的长度满足预设长度；
通过与各路所述输入信号分别对应的第一DFT处理器对补零后的各数据块进行DFT计算；
通过与各路所述输入信号分别对应的乘法器将所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算；
通过加法器将各所述乘法器输出的序列进行求和计算；
通过第二DFT处理器对所述加法器输出的序列进行IDFT计算；
将所述第二DFT处理器输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和。
结合本发明实施例的第一方面，本发明实施例的第一方面的第一种实现方式中，
所述通过与各路所述输入信号分别对应的乘法器将所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算包括：
所述乘法器确定所述乘法器的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N 为补零后的各数据块中所包含的样点数；
所述乘法器确定与各所述数据块内的各样点对应的加权系数；
所述乘法器根据所述主频fs*N/K以及与各样点对应的所述加权系数对所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算。
结合本发明实施例的第一方面或本发明实施例的第一方面的第一种实现方式，本发明实施例的第一方面的第二种实现方式中，
所述通过加法器将各所述乘法器输出的序列进行求和计算包括：
所述加法器确定所述加法器的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N 为补零后的各数据块中所包含的样点数；
所述加法器根据所述主频fs*N/K将各所述乘法器输出的序列进行求和计算。
结合本发明实施例的第一方面或本发明实施例的第一方面的第二种实现方式，本发明实施例的第一方面的第三种实现方式中，
所述通过第二DFT处理器对所述加法器输出的序列进行IDFT计算包括：
所述第二DFT处理器确定所述第二DFT处理器的主频为fs*N/K，其中， fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
所述第二DFT处理器根据所述主频fs*N/K对所述加法器输出的序列进行IDFT计算。
本发明实施例的第二方面提供了一种网元，包括：
划分子单元，用于分别将各路输入信号分成多个数据块，且各所述数据块中所包含的样点数相同；
补零子单元，用于对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，以使补零后的各数据块的长度满足预设长度；
第一计算子单元，用于对补零后的各数据块进行DFT计算，且所述第一计算子单元与各路所述输入信号分别对应；
第二计算子单元，用于将所述第一计算子单元输出的各序列分别进行加权计算，且所述第二计算子单元与各路所述输入信号分别对应；
第三计算子单元，用于将各所述第二计算子单元输出的序列进行求和计算；
第四计算子单元，用于对所述第三计算子单元输出的序列进行IDFT计算；
第五计算子单元，用于将所述第四计算子单元输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和。
结合本发明实施例的第二方面，本发明实施例的第二方面的第一种实现方式中，
所述第二计算子单元包括：
第一确定模块，用于确定所述第一确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs 为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
第二确定模块，用于确定与各所述数据块内的各样点对应的加权系数；
第一计算模块，用于根据所述主频fs*N/K以及与各样点对应的所述加权系数对所述第一计算子单元输出的各序列分别进行加权计算。
结合本发明实施例的第二方面或本发明实施例的第二方面的第一种实现方式，本发明实施例的第二方面的第二种实现方式中，
所述第三计算子单元包括：
第三确定模块，用于确定所述第三确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs 为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
第二计算模块，用于根据所述主频fs*N/K将各所述第二计算子单元输出的序列进行求和计算。
结合本发明实施例的第二方面或本发明实施例的第二方面的第二种实现方式，本发明实施例的第二方面的第三种实现方式中，
所述第四计算子单元包括：
第四确定模块，用于确定所述第四确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs 为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
第三计算模块，用于根据所述主频fs*N/K对所述第三计算子单元输出的序列进行IDFT计算。
本发明实施例的第三方面提供了一种系统，包括：用于进行数字基带处理的基带处理单元、与所述基带处理单元连接的至少一个用于放大经由所述基带处理单元处理后的信号的射频拉远模块以及与各所述射频拉远模块连接的天线；
所述系统还包括本发明实施例的第二方面至本发明实施例的第二方面的第三种实现方式任一项所述的网元，其中，所述网元设置在所述基带处理单元中，或，所述网元设置在各所述射频拉远模块中。
本发明实施例提供了一种宽带波束成形计算方法、网元以及系统，所述宽带波束成形计算方法包括：分别将各路输入信号分成多个数据块，对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，通过与各路所述输入信号分别对应的第一DFT处理器对补零后的各数据块进行DFT计算；通过与各路所述输入信号分别对应的乘法器将所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算；通过加法器将各所述乘法器输出的序列进行求和计算；通过第二DFT处理器对所述加法器输出的序列进行IDFT计算；将所述第二DFT 处理器输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和。可见，本实施例使得在宽带范围内主波束的方向和束宽保持基本恒定。以及使得在资源使用上达到了与频域实现方式相当的效率，且不存在频域实现算法中块与块之间相位不连续的问题。而且有效的节省了资源，由于采用了DFT实现高阶FIR滤波器，这样就可以充分使用DFT的快速实现算法来大幅减少运算量，即用 DFT/IDFT频域算法优化FIR时域算法的计算结构。
附图说明
图1a为现有技术中输入信号的相对带宽较窄时的波束图形状示意图；
图1b为现有技术中输入信号的相对带宽较宽时的波束图形状示意图；
图2为本实施例提供的宽带波束成形计算方法的一种较佳实施例步骤流程图；
图3为本实施例提供的宽带波束成形计算方法的一种较佳实施例运行流程图；
图4为本实施例提供的宽带波束成形计算方法的另一种较佳实施例步骤流程图；
图5为本实施例提供的用于实现宽带波束成形计算方法的网元的一种较佳实施结构示意图；
图6为本实施例提供的用于实现宽带波束成形计算方法的系统的一种较佳实施结构示意图；
图7为本实施例提供的用于实现宽带波束成形计算方法的网元的另一种较佳实施结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种宽带波束成形计算方法，以下结合图2所示对本实施例所提供的宽带波束成形计算方法进行详细说明：
201、分别将各路输入信号分成多个数据块；
结合图3所示对所述宽带波束成形计算方法进行说明，由图3所示可知，输入信号有M路，其中，M为正整数；
分别将各所述输入信号划分成多个数据块，且本实施例中，各所述数据块中所包含的样点数相同。
202、对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，以使补零后的各数据块的长度满足预设长度；
本实施例对补零后的各所述数据块的长度不作限定，只要补零后的数据块能够进行DFT计算即可，且满足补零后的数据块的长度大于补零前的数据块的长度即可。
203、通过与各路所述输入信号分别对应的第一DFT处理器对补零后的各数据块进行DFT计算；
即设置有与输入信号的路数相等的第一DFT处理器，即本实施例中，所述第一DFT处理器的数量为M个，且所述第一DFT处理器与所述输入信号为一一对应的关系。
经过步骤201至步骤202的各路所述输入信号分别输入至所述第一DFT 处理器，以使所述第一DFT处理器对补零后的各数据块进行DFT计算。
其中，DFT计算为现有技术，具体计算方法在本实施例中不做赘述。
且本实施例波束成形算法中，使用填零和分块方式的对各路输入信号进行预处理，消除DFT计算所造成的相位不连续的计算结构，从而使得本实施例所示的所述第一DFT处理器进行DFT计算能够得到相位连续的计算结构。
本实施例所示的步骤201至步骤203为对各路输入信号进行预处理，以下对经过所述波束形成预处理后的输入信号进行波束形成后处理进行说明：
需明确的是，本实施例对M路输入信号可进行多个波束形成后处理，即如图3所示的波束形成后处理1至波束形成后处理R，其中，R为大于1的正整数。
以下仅对一个波束形成后处理的实现过程进行说明，需明确的是，其余进行波束形成后处理过程均相同，不再赘述。
204、通过与各路所述输入信号分别对应的乘法器将所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算；
本步骤中，所述乘法器对所述第一DFT处理器所输出的各序列分别进行加权计算，进而相当于对不同频段的数据进行加权，且本实施例对不同频段的数据可通过相同的方式进行加权，也可通过不同的方式进行加权，本实施例较佳的以对不同频段的数据通过不同的方式进行加权为例，对具体加权过程不作限定。
通过本实施例的步骤204的乘法器替代了现有技术中FIR滤波器在窄带时所采用的幅度和相位加权，即实施例的步骤204相当于对不同频段的数据进行不同的加权，达到了宽带范围内主波束的方向和束宽保持基本恒定的效果。
且本实施例所述乘法器与各路所述输入信号一一对应，则在本实施例中，所述乘法器的个数为M个。
205、通过加法器将各所述乘法器输出的序列进行求和计算；
本实施例中，与M路输入信号对应一个加法器，即各波束形成后处理过程中，设置有一个所述加法器，所述加法器对M个所述乘法器所输出的序列进行求和计算。
206、通过第二DFT处理器对所述加法器输出的序列进行IDFT计算；
本实施例中，与M路输入信号对应有一个第二DFT处理器，即各波束形成后处理中，一个加法器对应一个第二DFT处理器。
在各波束形成后处理过程中，设置有一个所述第二DFT处理器，所述第二DFT处理器对所述加法器输出的序列进行IDFT计算。
其中，所述DFT计算以及所述IDFT计算为现有技术，在本实施例中不做赘述。
经过步骤204至步骤206完成波束形成后处理，之后进行步骤207；
207、将所述第二DFT处理器输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和。
本实施例中，对各所述第二DFT处理器所输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和，其中，本实施例所示的重叠相加法是指，确定所述第二DFT 处理器输出的各相邻的序列中，将前一段序列后N-K个样点与相邻的后一段序列的前N-K个样点对齐，其中，N为补零后各数据块的样点数，K为各数据块补零前的样点数。
本实施例所提供的宽带波束成形计算方法中，对各路输入信号进行波束形成预处理，以使在宽带范围内主波束的方向和束宽保持基本恒定。对进行波束形成预处理后的各路输入信号进行波束形成后处理，以使在资源使用上达到了与频域实现方式相当的效率，且不存在频域实现算法中块与块之间相位不连续的问题。而且有效的节省了资源，由于采用了DFT实现高阶FIR滤波器，这样就可以充分使用DFT的快速实现算法来大幅减少运算量，即用 DFT/IDFT频域算法优化FIR时域算法的计算结构。
以下结合图4所示，对所述宽带波束成形计算方法的具体实现方式进行详细说明：
如图4所示，所述宽带波束成形计算方法具体包括：
401、分别将各路输入信号分成多个数据块；
402、对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，以使补零后的各数据块的长度满足预设长度；
403、通过与各路所述输入信号分别对应的第一DFT处理器对补零后的各数据块进行DFT计算；
其中，所述第一DFT处理器的主频为fs，fs为所述输入信号的主频。
其中，本实施例所示的步骤401至步骤403所示的具体过程请见图3所示的步骤301至步骤303所示，具体在本实施例中不做赘述。
404、所述乘法器确定所述乘法器的主频为fs*N/K；
其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，也就是K为各数据块补零前所包含的样点数，N 为补零后的各数据块中所包含的样点数。
405、所述乘法器确定与各所述数据块内的各样点对应的加权系数；
因本实施例中，所述乘法器能够确定各数据块内各样点的加权系数，则使得通过本实施例所示的技术方案中，该加权系数能够根据输入信号的频率进行设置，从而使得对不同的输入信号的不同频率施以不同的加权系数。
406、所述乘法器根据所述主频fs*N/K以及与各样点对应的所述加权系数对所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算；
具体如何根据已确定的主频和加权系数进行加权计算为现有技术，具体在本实施例中不做赘述。
407、所述加法器确定所述加法器的主频为fs*N/K；
其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
408、所述加法器根据所述主频fs*N/K将各所述乘法器输出的序列进行求和计算。
所述加法器具体如何根据已确定的主频进行求和计算为现有技术，在本实施例中不做赘述。
409、所述第二DFT处理器确定所述第二DFT处理器的主频为fs*N/K；
其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
410、所述第二DFT处理器根据所述主频fs*N/K对所述加法器输出的序列进行IDFT计算。
411、将所述第二DFT处理器输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和。
本实施例中，对各所述第二DFT处理器所输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和，其中，本实施例所示的重叠相加法是指，确定所述第二DFT 处理器输出的各相邻的序列中，将前一段序列后N-K个样点与相邻的后一段序列的前N-K个样点对齐，其中，N为补零后各数据块的样点数，K为各数据块补零前的样点数。
本实施例所提供的宽带波束成形计算方法中，对各路输入信号进行波束形成预处理，以使在宽带范围内主波束的方向和束宽保持基本恒定。对进行波束形成预处理后的各路输入信号进行波束形成后处理，以使在资源使用上达到了与频域实现方式相当的效率，且不存在频域实现算法中块与块之间相位不连续的问题。而且有效的节省了资源，由于采用了DFT实现高阶FIR滤波器，这样就可以充分使用DFT的快速实现算法来大幅减少运算量，即用 DFT/IDFT频域算法优化FIR时域算法的计算结构。
以下结合图5所示对能够实现上述实施例所示的宽带波束成形计算方法的网元的具体结构进行详细说明；
所述网元具体包括：
划分子单元，用于分别将各路输入信号分成多个数据块，且各所述数据块中所包含的样点数相同；
其中，划分子单元的数量与所述输入信号的路数相等或大于所述输入信号的路数。
补零子单元，用于对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，以使补零后的各数据块的长度满足预设长度；
其中，补零子单元的数量与所述输入信号的路数相等或大于所述输入信号的路数。
第一计算子单元，用于对补零后的各数据块进行DFT计算，且所述第一计算子单元与各路所述输入信号分别对应；
其中，所述划分子单元、所述补零子单元以及所述第一计算子单元一起完成对各路输入信号进行波束形成预处理；以下各子单元进行波束形成后处理，其中，本实施例对M路输入信号可进行多个波束形成后处理，即如图5 所示的波束形成后处理1至波束形成后处理R，其中，R为大于1的正整数。
以下仅对一个波束形成后处理的具体结构进行说明，需明确的是，其余进行波束形成后处理的结构相同，不再赘述。
第二计算子单元，用于将所述第一计算子单元输出的各序列分别进行加权计算，且所述第二计算子单元与各路所述输入信号分别对应；
第三计算子单元，用于将各所述第二计算子单元输出的序列进行求和计算；
第四计算子单元，用于对所述第三计算子单元输出的序列进行IDFT计算；
第五计算子单元，用于将所述第四计算子单元输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和。
优选的，所述第二计算子单元包括：
第一确定模块，用于确定所述第一确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs 为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
第二确定模块，用于确定与各所述数据块内的各样点对应的加权系数；
第一计算模块，用于根据所述主频fs*N/K以及与各样点对应的所述加权系数对所述第一计算子单元输出的各序列分别进行加权计算。
优选的，所述第三计算子单元包括：
第三确定模块，用于确定所述第三确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs 为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
第二计算模块，用于根据所述主频fs*N/K将各所述第二计算子单元输出的序列进行求和计算。
优选的，所述第四计算子单元包括：
第四确定模块，用于确定所述第四确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs 为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
第三计算模块，用于根据所述主频fs*N/K对所述第三计算子单元输出的序列进行IDFT计算。
本实施例所提供的网元，对各路输入信号进行波束形成预处理，以使在宽带范围内主波束的方向和束宽保持基本恒定。对进行波束形成预处理后的各路输入信号进行波束形成后处理，以使在资源使用上达到了与频域实现方式相当的效率，且不存在频域实现算法中块与块之间相位不连续的问题。而且有效的节省了资源，由于采用了DFT实现高阶FIR滤波器，这样就可以充分使用DFT的快速实现算法来大幅减少运算量，即用DFT/IDFT频域算法优化FIR时域算法的计算结构。
以下结合图6所示的用于实现宽带波束成形计算方法的系统的具体结构进行详细说明：
所述系统包括：
用于进行数字基带处理的基带处理单元601；
与所述基带处理单元601连接的至少一个用于放大经由所述基带处理单元601处理后的信号的射频拉远模块602；
以及与各所述射频拉远模块602连接的天线603；
所述系统还包括图5所示的网元；
具体的，所述网元设置在所述基带处理单元601中；或，所述网元设置在各所述射频拉远模块602中。
图5所示的实施例从模块功能实体的角度对网元的结构进行了详细说明，以下结合图7从硬件的角度对本发明实施例所提供的网元进行详细说明，请见图7，本发明实施例中的网元的另一实施例包括：
所述网元包括：
输入装置701、输出装置702、处理器703和存储器704(其中，图7所示的处理器703可以有一个或多个，图7中以一个处理器703为例进行说明)；
在本发明一些实施例中，输入装置701、输出装置702、处理器703和存储器704可通过总线或其它方式连接，其中，图7中以通过总线连接为例。
处理器703用于执行如下步骤：
用于分别将各路输入信号分成多个数据块，且各所述数据块中所包含的样点数相同；
用于对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，以使补零后的各数据块的长度满足预设长度；
用于对补零后的各数据块进行DFT计算，且所述第一计算子单元与各路所述输入信号分别对应；
用于将所述第一计算子单元输出的各序列分别进行加权计算，且所述第二计算子单元与各路所述输入信号分别对应；
用于将各所述第二计算子单元输出的序列进行求和计算；
用于对所述第三计算子单元输出的序列进行IDFT计算；
用于将所述第四计算子单元输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和。
进一步的，所述处理器703用于执行如下步骤：
用于确定所述第一确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N 为补零后的各数据块中所包含的样点数；
用于确定与各所述数据块内的各样点对应的加权系数；
用于根据所述主频fs*N/K以及与各样点对应的所述加权系数对所述第一计算子单元输出的各序列分别进行加权计算。
进一步的，所述处理器703用于执行如下步骤：
用于确定所述第三确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N 为补零后的各数据块中所包含的样点数；
用于根据所述主频fs*N/K将各所述第二计算子单元输出的序列进行求和计算。
进一步的，所述处理器703用于执行如下步骤：
用于确定所述第四确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N 为补零后的各数据块中所包含的样点数；
用于根据所述主频fs*N/K对所述第三计算子单元输出的序列进行IDFT 计算。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，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精神和范围。

Claims (7)

1.一种宽带波束成形计算方法，其特征在于，包括：
分别将各路输入信号分成多个数据块，且各所述数据块中所包含的样点数相同；
对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，以使补零后的各数据块的长度满足预设长度；
通过与各路所述输入信号分别对应的第一DFT处理器对补零后的各数据块进行DFT计算；
通过与各路所述输入信号分别对应的乘法器将所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算；
通过加法器将各所述乘法器输出的序列进行求和计算；
通过第二DFT处理器对所述加法器输出的序列进行IDFT计算；
将所述第二DFT处理器输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和；
所述通过与各路所述输入信号分别对应的乘法器将所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算包括：
所述乘法器确定所述乘法器的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
所述乘法器确定与各所述数据块内的各样点对应的加权系数；
所述乘法器根据所述主频fs*N/K以及与各样点对应的所述加权系数对所述第一DFT处理器输出的各序列分别进行加权计算。
2.根据权利要求1所述的宽带波束成形计算方法，其特征在于，所述通过加法器将各所述乘法器输出的序列进行求和计算包括：
所述加法器确定所述加法器的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
所述加法器根据所述主频fs*N/K将各所述乘法器输出的序列进行求和计算。
3.根据权利要求2所述的宽带波束成形计算方法，其特征在于，所述通过第二DFT处理器对所述加法器输出的序列进行IDFT计算包括：
所述第二DFT处理器确定所述第二DFT处理器的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
所述第二DFT处理器根据所述主频fs*N/K对所述加法器输出的序列进行IDFT计算。
4.一种用于宽带波束成形的网元，其特征在于，包括：
划分子单元，用于分别将各路输入信号分成多个数据块，且各所述数据块中所包含的样点数相同；
补零子单元，用于对各路所述输入信号的各所述数据块的末尾分别进行补零，以使补零后的各数据块的长度满足预设长度；
第一计算子单元，用于对补零后的各数据块进行DFT计算，且所述第一计算子单元与各路所述输入信号分别对应；
第二计算子单元，用于将所述第一计算子单元输出的各序列分别进行加权计算，且所述第二计算子单元与各路所述输入信号分别对应；
第三计算子单元，用于将各所述第二计算子单元输出的序列进行求和计算；
第四计算子单元，用于对所述第三计算子单元输出的序列进行IDFT计算；
第五计算子单元，用于将所述第四计算子单元输出的序列通过重叠相加法进行重叠相加求和；
所述第二计算子单元包括：
第一确定模块，用于确定所述第一确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
第二确定模块，用于确定与各所述数据块内的各样点对应的加权系数；
第一计算模块，用于根据所述主频fs*N/K以及与各样点对应的所述加权系数对所述第一计算子单元输出的各序列分别进行加权计算。
5.根据权利要求4所述的网元，其特征在于，所述第三计算子单元包括：
第三确定模块，用于确定所述第三确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
第二计算模块，用于根据所述主频fs*N/K将各所述第二计算子单元输出的序列进行求和计算。
6.根据权利要求5所述的网元，其特征在于，所述第四计算子单元包括：
第四确定模块，用于确定所述第四确定模块的主频为fs*N/K，其中，fs为所述输入信号的主频，K为将各路所述输入信号所分成的各数据块中所包含的样点数，N为补零后的各数据块中所包含的样点数；
第三计算模块，用于根据所述主频fs*N/K对所述第三计算子单元输出的序列进行IDFT计算。
7.一种用于宽带波束成形的系统，其特征在于，包括：用于进行数字基带处理的基带处理单元、与所述基带处理单元连接的至少一个用于放大经由所述基带处理单元处理后的信号的射频拉远模块以及与各所述射频拉远模块连接的天线；
所述系统还包括权利要求4至权利要求6任一项所示的网元，其中，所述网元设置在所述基带处理单元中，或，所述网元设置在各所述射频拉远模块中。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10382233B2 (en) * 2016-05-12 2019-08-13 Qualcomm Incorporated Heterogeneous weighted overlap-add windowing and filtering for orthogonal frequency division multiplexing waveforms

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101098179A (zh) * 2006-06-30 2008-01-02 中国科学院声学研究所 一种宽带频域数字波束形成方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI393121B (zh) * 2004-08-25 2013-04-11 Dolby Lab Licensing Corp 處理一組n個聲音信號之方法與裝置及與其相關聯之電腦程式
JP5576081B2 (ja) * 2009-09-28 2014-08-20 京セラ株式会社 無線通信システムおよび無線通信方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101098179A (zh) * 2006-06-30 2008-01-02 中国科学院声学研究所 一种宽带频域数字波束形成方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
frequency-domain beamforming algorithm for wideband;R.Heisler;《The Journal of Acoustical Society of America》;19841231;第1132卷(第76期);第1140页第II节第3段
频域宽带波束成形算法;李宁;《清华大学学报》;20081231;第48卷(第7期);第1129页左栏第2段

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