CN110429993A - 一种宽频单载波天线校准方法及校准系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种宽频单载波天线校准方法及校准系统,该方法包括:由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列;各个天线发射通道按照预定时序分别逐次向校准天线各接收通道发送训练序列;校准天线各接收通道按照对应的预定时序依次接收训练序列;线性横向校准器根据校准天线各接收通道接收的训练序列计算并根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准;校准天线发射通道分别向各个天线接收通道发送训练序列;各个天线接收通道同时接收训练序列;线性横向校准器根据各个天线接收通道接收的训练序列计算并根据各个天线接收通道的校准系数对各个接收天线信号进行横向滤波校准,能够完成宽频信号的群时延失真校准。

Description

一种宽频单载波天线校准方法及校准系统
技术领域
本发明涉及数字信号处理领域,尤其涉及一种宽频单载波天线校准方法及校准系统。
背景技术
智能天线是3G/4G/5G移动通信系统的关键技术。通过基于智能天线的波束赋形技术,有效地抑制了多用户干扰、增加了系统容量。在实际的智能天线系统中,存在各种时变误差,如射频通道随环境变化、器件老化、幅频相频特性失真、I/Q不平衡等引入的相位和增益差异。这些时变误差将导致波束形状和功率控制精度的变化,从而降低系统容量、影响系统性能,所以很有必要对智能天线进行在线校准。
现有技术中,典型的智能天线校准技术为硬件通道估计方法,即通过求解单位CIR得到每个载波天线的权值因子,使用此权值因子来补偿每个载波下各个天线之间的差异。例如,专利申请“一种对智能天线阵系统进行实时校准的方法”(申请号为CN02158623.3)中对载波天线的接收通道进行校准时,采用一个发射通道发射、所有接收通道同时接收的方式;对发射通道进行校准时,多采用所有发射通道同时发射、一个接收通道接收的方式。由于发射校准的校准接收通道同时接收多个发射通道发射的信号,各发射通道所发射的信号之间相互影响,所以降低了计算所得的各载波天线的权值因子的准确性,从而导致智能天线校准精度较低。
并且现有的技术只能针对一个通道一个复数,只能修正幅度和相位,无法修正宽频信号通带内不平坦和群时延影响,以及宽频信号可能带来的多径影响。例如现有技术中,CIRk为一个复数,包含了第k条链路(Bk→Ac)的幅度及相位响应信息,k=1…N,CIR'k也是一个复数,包含了第k条发射链路(Bk→Ak)的幅度及相位响应信息。
图1表示一个典型的具有智能天线的时分双工(TDD,Time Division Duplexing)码分多址的无线基站的原理性结构框图,它包括N个相同的天线单元、N条馈电电缆、N个射频收发信机A1,A2,…AN和相应的基带处理器,其中,射频收发信机使用相同的本振。为了实现校准,在此结构的基础上还包括馈电电缆及校准收发信机组成的校准链路C。
发射校准时,分别由各发射单元A1,A2,…AN发送固定大小的数据,校准天线进行接收,这样可以得到Ai到Ac间的补偿系数接收校准时,由校准单元发送固定大小的数据,各接收天线分别进行接收,这样可以得到Ac到Ai间的补偿系数
当系统的单载波信号带宽较大时(超过10MHZ),此时硬件通道的校准不能仅仅是一个抽头校准系数,而具有类似于无线硬件通道特性,多个抽头,在时间上具有随机性和时变性,在频率上具有频率选择性,此时这就要求校准装置必须能够实时地跟踪通信硬件通道的时变特性,而这种校准装置又称为自适应宽频校准装置。自适应校准装置直接从传输的实际数字信号中根据某种算法不断调整系数,能适应硬件通道的随机变化,使校准装置总是保持最佳的工作状态,因而有更好的失真补偿性能。
自适应校准装置一般包括两种工作模式,即训练模式和跟踪模式。首先,发射机发射一个已知的定长的训练序列,以便接收机处的校准装置可以正确的设置。典型的训练序列是一个二进制伪随机序列信号或是一串预先指定的数据位,而紧跟在训练序列后的是要传送的用户数据。接收机处的校准装置将通过递归算法来评估硬件通道特性,并且修正滤波系数以对硬件通道做出补偿。在设计训练序列时,要求做到即使在最差的硬件通道条件下,校准装置也能通过这个训练序列获得正确的滤波系数。这样就可以在收到训练序列后,使得校准装置的滤波系数已经接近于最佳值;其次在接收数据时,校准装置的自适应算法就可以跟踪不断变化的硬件通道,自适应校准装置将不断改变其滤波特性。
为了能有效的消除码间干扰,校准装置需要周期性的做重复训练。在数字通信系统中用户数据是被分为若干段并被放在相应的时间段中传送,每当收到新的时间段,校准装置将用同样的训练序列进行修正。校准装置一般放在接收机的基带或中频部分实现,基带包络的复数表达式可以描述带通信号波形,所以硬件通道响应、解调信号和自适应算法通常都可以在基带部分被仿真和实现。
因此,提供一种宽频单载波天线校准方法及校准系统。
发明内容
鉴于上述问题,提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的宽频单载波天线校准方法及校准系统。
根据本发明的一个方面,提供一种宽频单载波天线校准方法,包括训练序列生成步骤、天线发射通道校准系数获取步骤、天线发射信号校准步骤、天线接收通道校准系数获取步骤和天线接收信号校准步骤,其中,
训练序列生成步骤包括:
由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列,
天线发射通道校准系数获取步骤包括:
各个天线发射通道按照预定时序分别逐次向校准天线各接收通道发送训练序列;
校准天线各接收通道按照对应的预定时序依次接收训练序列;
线性横向校准器根据校准天线各接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线发射通道的校准系数,
天线发射信号校准步骤包括:
线性横向校准器根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准,
天线接收信号校准步骤包括:
校准天线发射通道分别向各个天线接收通道发送训练序列;
各个天线接收通道同时接收训练序列;
线性横向校准器根据各个天线接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线接收通道的校准系数,
天线接收信号校准步骤包括:
线性横向校准器根据各个天线接收通道的校准系数对各个接收天线信号进行横向滤波校准。
进一步地,由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列,具体实现如下:
选取长度为P的二进制序列mP作为基本校准序列, mP=(m1,m2,...,mP),其中,P=win*N,N是工作天线单元的个数,win 是每条链路信道估计的窗长;
对基本校准序列mP进行相位均衡,生成校准序列的复数矢量m Pm P=(m 1,m 2,...,m P),其中,m P中的m i由mP中的mi得来:m i=(j)i-1·mi, i=1,...,P,j为-1的平方根;
对校准序列的复数矢量m P进行周期性的扩展,得到一个新的周期性复矢量m
由周期性复矢量m得到每个天线单元的校准序列矢量,k=1…N,其中,周期性复矢量mi=1,...,P,k=1,...,N;
由每个天线单元的校准序列矢量得到总校准序列,该总校准序列的长度Lall=P+(N-1)*win。
进一步地,win=P+p1
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,win是每条链路信道估计的窗长长度,p1=1,2…,p1的长度满足大于不同天线之间的最大延时差。
进一步地,
P=2^K
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,K为正整数。
进一步地,线性横向校准器根据校准天线各接收通道接收的训练序列通过以下公式计算并存储各个天线发射通道的校准系数:
e(17)=d(n)-wT(n)x(n)
其中,e(n)为误差输出序列,d(n)为期望信号,wT(n)为矩阵w(n) 的转置,w(n)为线性横向校准器系数矢量,通过LMS算法求解e(n)最小时的解w(n)。
进一步地,
线性横向校准器通过以下公式根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准:
其中,y(n)为线性横向校准器输出信号,wi(n)为线性横向校准器系数矢量,x(n-i)为线性横向校准器输入信号。
进一步地,不同天线单元采用同一个校准序列。
根据本发明的另一方面,提供一种宽频单载波天线校准系统,包括:
训练序列生成装置,用于由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列;
各个天线发射通道,分别用于按照预定时序分别逐次向校准天线各接收通道发送训练序列;
校准天线各接收通道,分别用于按照对应的预定时序依次接收训练序列;
校准天线发射通道,分别用于向各个天线接收通道发送训练序列;
各个天线接收通道,用于同时接收训练序列;
线性横向校准器,用于根据校准天线各接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线发射通道的校准系数,根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准,根据各个天线接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线接收通道的校准系数,根据各个天线接收通道的校准系数对各个接收天线信号进行横向滤波校准。
进一步地,在训练序列生成装置中,
win=P+p1
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,win是每条链路信道估计的窗长长度,p1=1,2…,p1的长度满足大于不同天线之间的最大延时差。
进一步地,在训练序列生成装置中,
P=2^K
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,K为正整数。
本发明与现有技术相比具有以下的优点:
本发明的宽频单载波天线校准方法及校准系统采用线性横向校准器作为校准通道进行多天线校准,能够完成宽频信号的群时延失真校准,以适应宽频信号的通道校准。
附图说明
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是一个典型的具有智能天线的时分双工码分多址的无线基站的原理性结构框图;
图2是本发明的宽频单载波天线校准方法步骤图;
图3是本发明的线性横向校准器的基本框图;
图4(a)是本发明的各天线校准序列长度P大于发送的序列窗长 win的训练序列;
图4(b)是本发明的各天线校准序列长度P大于发送的序列窗长 win的训练序列;
图4(c)是本发明的各天线校准序列长度P大于发送的序列窗长 win的训练序列;
图5是本发明的天线发射信号校准步骤具体实施过程示意图;
图6是是本发明的天线接收信号校准步骤具体实施过程示意图;
图7是本发明的宽频单载波天线校准系统框图。
图8是本发明天线校准系数与硬件通道的卷积结果图;
图9是本发明仿真有无校准时天线输出的信号星座图对比图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本技术领域技术人员可以理解,除非特意声明,这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是,本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件,但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
图2是本发明的宽频单载波天线校准方法步骤图,参见图2,本发明的宽频单载波天线校准方法,包括训练序列生成步骤、天线发射通道校准系数获取步骤、天线发射信号校准步骤、天线接收通道校准系数获取步骤和天线接收信号校准步骤,其中,
训练序列生成步骤包括:
S1,由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列。
在这里,选择具有良好抗白噪特性的基本校准序列,基本校准序列的长度是win*N,其中N是工作天线单元的个数,win是每条链路信道估计的窗长。做发射及接收校准时的校准序列的长度是win*N+ win-1。校准序列由基本校准序列通过周期循环移位形成。在此种算法下,win是一个只跟各天线单元硬件时延不一致性有关的数(一般很小),因此本发明采用的方法校准持续时间短,而且在某些校准持续时间受限的系统中,N可以取较大的值,系统可以有更大的天线增益。
天线发射通道校准系数获取步骤包括:
S21,各个天线发射通道按照预定时序分别逐次向校准天线各接收通道发送训练序列;
S22,校准天线各接收通道按照对应的预定时序依次接收训练序列;
S23,线性横向校准器根据校准天线各接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线发射通道的校准系数,
天线发射信号校准步骤包括:
S3,线性横向校准器根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准,
天线接收信号校准步骤包括:
S41,校准天线发射通道分别向各个天线接收通道发送训练序列;
S42,各个天线接收通道同时接收训练序列;
S43,线性横向校准器根据各个天线接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线接收通道的校准系数,
天线接收信号校准步骤包括:
S5,线性横向校准器根据各个天线接收通道的校准系数对各个接收天线信号进行横向滤波校准。
其中,线性横向校准器的基本框图如图3所示,它是由多级抽头延迟线、可变增益电路以及求和器组成的线性系统。其抽头间隔为码元的周期T,它把所收到的信号的当前值和过去值按滤波器系数做线性迭加,并把生成的和作为输出。
令w(n)表示图3中线性校准器中滤波系数的矢量,也就是
w(n)=[w-L w1-L(n) ... w0(n) ... wL-1(n) wL(n)]T
x(n)表示校准器输入信号矢量,也就是
x(n)=[x(n+L) x(n+L-1) ... x(n) ... x(n-L+1) x(n-L)]T
则输出信号y(n)可以表示为
式中,上角“T”表示矩阵的转置。
由上式可以看出,输出序列的结果与输入信号矢量x(n)和校准器的系数矢量w(n)有关,输入信号经过硬件通道后发生畸变成为x(n);校准器系数矢量w(n)应根据硬件通道的特性的改变进行设计的,使x(n)经过线性横向校准器后使输出的信号在抽样点无码间干扰。经过推导可得线性校准器系数矢量完全由硬件通道的传递函数来确定,如果硬件通道的特性发生了变化,相应的系数矢量也随之变化,这样才能保证均衡后在抽样时刻上无码间干扰。
进一步地,线性横向校准器根据校准天线各接收通道接收的训练序列通过以下公式计算并存储各个天线发射通道的校准系数:
e(n)=d(n)-y(n)=d(n)-wT(n)x(n)
其中,e(n)为误差输出序列,d(n)为期望信号,y(n)为实际输出, wT(n)为矩阵w(n)的转置,w(n)为线性横向校准器系数矢量,通过LMS 算法求解e(n)最小时的解w(n)。
具体地,自适应校准器的原理是用误差序列e(n)按照某种准则和算法对其系数w(n)进行调整,最终使自适应校准器的代价(目标)函数最小,达到最佳均衡的目的。实际应用中,校准系数可通过迫零准则或最小均方误差准则(minimum mean square error,MMSE)获得。对于迫零准则,调整校准器系数使稳定后的所有样值冲击响应具有最小的码间干扰;而MMSE准则的校准器系数调整是为了使期望信号d(n)和校准器输出信号y(n)之间的均方误差最小。无论是基于MMSE准则还是迫零准则无限抽头的线性横向校准器在无噪声情况下直观上都是硬件通道的逆滤波器,如果考虑两种准则间会有差别。在MMSE准则下,校准器抽头对加性噪声和硬件通道畸变均进行补偿,补偿包括相位和幅度两个方面;而基于迫零准则的LTE忽略噪声的影响,由于天线校准信号一般功率比较高,SNR比较大,可以忽略噪声的影响,故此采用迫零算法一般就可以满足要求。
本发明采用的线性横向校准器结构非常简单,容易实现。
进一步地,由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列,具体实现如下:
选取长度为P的二进制序列mP作为基本校准序列, mP=(m1,m2,...,mP),其中,P=win*N,N是工作天线单元的个数,win 是每条链路信道估计的窗长;
对基本校准序列mP进行相位均衡,生成校准序列的复数矢量m Pm P=(m 1,m 2,...,m P),其中,m P中的m i由mP中的mi得来:m i=(j)i-1·mi,i=1,...,P,j为-1的平方根;
对校准序列的复数矢量m P进行周期性的扩展,得到一个新的周期性复矢量m
由周期性复矢量m得到每个天线单元的校准序列矢量,k=1…N,其中,周期性复矢量mi=1,...,P,k=1,...,N;在这里,不同天线单元采用同一个校准序列。
当产生校准序列的基本序列不同时,每一根天线的校准序列都不一样。本发明中,由于天线的校准序列发送在时间上能够完全错开,因此,天线的校准序列也可以相同,本发明采用一组m校准序列。
由每个天线单元的校准序列矢量得到总校准序列,该总校准序列的长度Lall=P+(N-1)*win。
例如,当N为4时,这种总校准序列具有一定重叠性的训练序列具有周期性重复的校准适合窄带单系数校准通道,例如图4(a)所示,各天线校准序列长度P大于发送的序列窗长win,对于宽频训练则需要采用图4(b)或者图4(c),在图4(b)中,各天线校准序列长度P等于发送的序列窗长win,在图4(c)中,各天线校准序列长度P小于发送的序列窗长win,使得任两根天线的训练序列不能重叠。
本发明的训练序列采用图4(b)或者图4(c)方式发送。优选地,为了保证相邻两根天线的M序列不会有任何交叠,一般设置win =P+p1,其中,P是每个天线单元的校准序列长度,win是每条链路信道估计的窗长长度,p1=1,2…3,一般p1的长度只要大于不同天线之间的最大延时差即可,因为不同天线之间的延时差一般很小,仅有几个采样点。
进一步地,P=2^K,其中,P是每个天线单元的校准序列长度,K 为正整数。在这里,P选择为2的幂次方比较方便。
本发明对基本校准序列mP进行相位均衡,保证相位不突变,提高校准的准确性。对校准序列的复数矢量m P进行周期性的扩展,产生所需的每个天线单元的校准序列。
线性横向校准器通过以下公式根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准:
其中,y(n)为线性横向校准器输出信号,wi(n)为线性横向校准器系数矢量,x(n-i)为线性横向校准器输入信号。
天线发射信号校准步骤具体实施过程如图5所示,发射校准时,常规天线通道发射训练序列,各个天线按照一定时延逐次发送训练序列,校准通道按照对应的时延依次接收,然后各自信道分别进行维拉算法或LMS(Least Mean Square,最小均方)算法进行系数计算,然后得到各自的校准系数Wtk。
天线接收信号校准步骤具体实施过程如图6所示,接收校准时,校准天线通道发射训练序列,常规天线通道同时接收校准天线发送的训练序列,然后各自信道分别进行维拉算法或LMS算法进行系数计算,然后得到各自的校准系数Wrk。
本发明的宽频单载波天线校准方法采用线性横向校准器作为校准通道进行多天线校准,能够完成宽频信号的群时延失真校准,以适应宽频信号的通道校准。
对于方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
图7是本发明的宽频单载波天线校准系统框图,参见图7,本发明提供的宽频单载波天线校准系统,包括:
训练序列生成装置,用于由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列;
各个天线发射通道,分别用于按照预定时序分别逐次向校准天线各接收通道发送训练序列;
校准天线各接收通道,分别用于按照对应的预定时序依次接收训练序列;
校准天线发射通道,分别用于向各个天线接收通道发送训练序列;
各个天线接收通道,用于同时接收训练序列;
线性横向校准器,用于根据校准天线各接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线发射通道的校准系数,根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准,根据各个天线接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线接收通道的校准系数,根据各个天线接收通道的校准系数对各个接收天线信号进行横向滤波校准。
进一步地,在训练序列生成装置中,
win=P+p1
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,win是每条链路信道估计的窗长长度,p1=1,2…,p1的长度满足大于不同天线之间的最大延时差。
进一步地,在训练序列生成装置中,
P=2^K
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,K为正整数。
本发明的宽频单载波天线校准系统采用线性横向校准器作为校准通道进行多天线校准,能够完成宽频信号的群时延失真校准,以适应宽频信号的通道校准。
本发明仿真了天线校准系数与硬件通道的卷积结果,如图8所示,天线校准系数是硬件通道的逆函数,在时域上相乘是单位脉冲。
本发明仿真了有无校准时天线输出的信号星座图对比,如图9所示,通过时域均衡不但能够保证各个天线的相位和幅度特性的一致性,还能够削除硬件通道中的群时延和硬件带来的频率选择性衰落。
对于系统实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
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 (10)

1.一种宽频单载波天线校准方法,其特征在于,包括训练序列生成步骤、天线发射通道校准系数获取步骤、天线发射信号校准步骤、天线接收通道校准系数获取步骤和天线接收信号校准步骤,其中,
训练序列生成步骤包括:
由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列,
天线发射通道校准系数获取步骤包括:
各个天线发射通道按照预定时序分别逐次向校准天线各接收通道发送训练序列;
校准天线各接收通道按照对应的预定时序依次接收训练序列;
线性横向校准器根据校准天线各接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线发射通道的校准系数,
天线发射信号校准步骤包括:
线性横向校准器根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准,
天线接收信号校准步骤包括:
校准天线发射通道分别向各个天线接收通道发送训练序列;
各个天线接收通道同时接收训练序列;
线性横向校准器根据各个天线接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线接收通道的校准系数,
天线接收信号校准步骤包括:
线性横向校准器根据各个天线接收通道的校准系数对各个接收天线信号进行横向滤波校准。
2.根据权利要求1所述的宽频单载波天线校准方法,其特征在于,由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列,具体实现如下:
选取长度为P的二进制序列mP作为基本校准序列,mP=(m1,m2,...,mP),其中,P=win*N,N是工作天线单元的个数,win是每条链路信道估计的窗长;
对基本校准序列mP进行相位均衡,生成校准序列的复数矢量m Pm P=(m 1,m 2,...,m P),其中,m P中的m i由mP中的mi得来:m i=(j)i-1·mi,i=1,...,P,j为-1的平方根;
对校准序列的复数矢量m P进行周期性的扩展,得到一个新的周期性复矢量m
由周期性复矢量m得到每个天线单元的校准序列矢量,其中,周期性复矢量m
由每个天线单元的校准序列矢量得到总校准序列,该总校准序列的长度Lall=P+(N-1)*win。
3.根据权利要求2所述的宽频单载波天线校准方法,其特征在于,
win=P+p1
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,win是每条链路信道估计的窗长长度,p1=1,2…,p1的长度满足大于不同天线之间的最大延时差。
4.根据权利要求3所述的宽频单载波天线校准方法,其特征在于,P=2^K
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,K为正整数。
5.根据权利要求4所述的宽频单载波天线校准方法,其特征在于,线性横向校准器根据校准天线各接收通道接收的训练序列通过以下公式计算并存储各个天线发射通道的校准系数:
e(n)=d(n)-wT(n)x(n)
其中,e(n)为误差输出序列,d(n)为期望信号,wT(n)为矩阵w(n)的转置,w(n)为线性横向校准器系数矢量,通过LMS算法求解e(n)最小时的解w(n)。
6.根据权利要求5所述的宽频单载波天线校准方法,其特征在于,
线性横向校准器通过以下公式根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准:
其中,y(n)为线性横向校准器输出信号,wi(n)为线性横向校准器系数矢量,x(n-i)为线性横向校准器输入信号。
7.根据权利要求6所述的宽频单载波天线校准方法,其特征在于,不同天线单元采用同一个校准序列。
8.一种宽频单载波天线校准系统,其特征在于,包括:
训练序列生成装置,用于由基本校准序列通过周期循环移位形成校准序列;
各个天线发射通道,分别用于按照预定时序分别逐次向校准天线各接收通道发送训练序列;
校准天线各接收通道,分别用于按照对应的预定时序依次接收训练序列;
校准天线发射通道,分别用于向各个天线接收通道发送训练序列;
各个天线接收通道,用于同时接收训练序列;
线性横向校准器,用于根据校准天线各接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线发射通道的校准系数,根据各个天线发射通道的校准系数对各个发射天线信号进行横向滤波校准,根据各个天线接收通道接收的训练序列计算并存储各个天线接收通道的校准系数,根据各个天线接收通道的校准系数对各个接收天线信号进行横向滤波校准。
9.根据权利要求8所述的宽频单载波天线校准系统,其特征在于,在训练序列生成装置中,
win=P+p1
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,win是每条链路信道估计的窗长长度,p1=1,2…,p1的长度满足大于不同天线之间的最大延时差。
10.根据权利要求9所述的宽频单载波天线校准系统,其特征在于,在训练序列生成装置中,
P=2^K
其中,P是每个天线单元的校准序列长度,K为正整数。
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