CN111200568B - 发送端设备和信号处理方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了发送端设备和信号处理方法，涉及通信技术领域，用以提供有效的预失真架构。发送端设备包括：m个发送天线组、目标反馈天线和处理器；m个发送天线组和目标反馈天线分别与处理器连接；m个发送天线组，用于在处理器的控制下发送m个训练信号；目标反馈天线，用于在处理器的控制下接收m个训练信号在空间中叠加得到的第一混合信号；第一混合信号的相位与接收端设备接收到的m个训练信号在空间中叠加得到的第二混合信号的相位差在预设范围之内；处理器，用于根据第一混合信号进行DPD参数估计，得到DPD参数，根据DPD参数对待发送信号进行预失真处理；m个发送天线组还用于，在处理器的控制下发送经预失真处理的待发送信号。

Description

发送端设备和信号处理方法
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及发送端设备和信号处理方法。
背景技术
相对于传统多输入多输出(multi-input and multi-output，MIMO)技术，大规模MIMO技术有几十甚至上百根发送天线。通过与波束成形技术结合，大规模MIMO技术能够有效的提高无线通信系统的频谱效率、功率效率、覆盖范围以及通信可靠性。
在大规模MIMO系统中，通常为每个发送天线配置独立的功率放大器(poweramplifier，PA，即功放)链路。这意味着在大规模MIMO系统中发送端设备功放的数量也将达到数十甚至数百个。此时为了降低系统能耗，则需要提高功放的效率，而这会降低功放线性度。当信号经过低线性度的功放时将会发生严重的带内失真和带外失真。
为了解决功放效率和线性度之间的矛盾，可根据功放的非线性特征采用额外的线性化技术。数字预失真(digital pre-distortion，DPD)技术因具有结构简单，适用范围广，性能稳定等特点成为了通信系统中常用的线性化技术之一。因此，需要设计有效的数字预失真架构。
发明内容
本申请提供了发送端设备和信号处理方法，具体用于提供有效的预失真架构和基于该数字预失真架构的信号处理方法，实现简单，且有助于提高系统整体性能。其中，该预失真架构中包含的模块/器件，可以认为是下文中发送端设备所包含的模块/器件。
第一方面，本申请实施例提供了一种发送端设备，包括：m个发送天线组、目标反馈天线和处理器，m个发送天线组中的每个发送天线组包括至少一个发送天线，m是大于或等于1的整数；m个发送天线组和目标反馈天线分别与处理器连接。m个发送天线组，用于在处理器的控制下发送m个训练信号，其中，一个发送天线组用于发送一个训练信号。目标反馈天线，用于在处理器的控制下接收该m个训练信号在空间中叠加得到的第一混合信号；第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内，第二混合信号是接收端设备接收到的该m个训练信号在空间中叠加得到的信号。处理器，用于根据第一混合信号进行DPD参数估计，得到DPD参数，并根据该DPD参数，对待发送信号进行预失真处理。m个发送天线组还用于，在处理器的控制下发送经预失真处理的待发送信号。
其中，发送端设备可以是网络设备，也可以是终端。训练信号，是本申请实施例中为了区分发送端设备在获得DPD参数的过程中需要发送的信号与在执行与预失真处理的过程中所针对的信号(即待发送信号)而提出的概念。
该技术方案中，通过在本地设置目标反馈天线，来模拟接收端设备接收到的信号的相位，从而根据所模拟的相位确定DPD参数，这样，发送端设备不需要设置复杂的结构，即可模拟得到接收端设备接收到的信号的相位，因此实现简单。另外，在本地设置目标反馈天线能够避免发送天线阵列近场效应带来的干扰，从而有助于提供系统整体性能。
在一种可能的设计中，发送端设备还包括m个移相器；处理器与m个移相器连接，一个移相器与一个发送天线组连接。该情况下，处理器还用于，将m个移相器中的第k个移相器的相位设置为目标相位ξk，1≤k≤m，k是整数，m个发送天线组中的第k个发送天线组与第k个移相器连接。第k个移相器，用于将接收到的信号的相位调节为目标相位ξk，并将调节相位后的信号作为m个训练信号中的第k个训练信号，以使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。基于该可能的设计，处理器可以遍历k＝1～m，从而得到m个训练信号。可选的，该m个移相器可以是用于发送待发送信号的m个移相器。可选的，目标反馈天线的位置可以是固定的。该可能的设计中，通过调节发送待发送信号的移相器的相位，实现第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
在一种可能的设计中，处理器还用于：根据φk和γk，获取目标相位ξk；其中，φk是第k个训练信号经空间传输抵达接收端设备时的相位，γk是第k个训练信号的相位与第k个训练信号经空间传输抵达目标反馈天线时的相位差。例如，根据公式ξk＝φk-γk，获取目标相位ξk。处理器可以基于该可选的实现方式，获取每个移相器的目标相位。
在一种可能的设计中，处理器还用于，调节目标反馈天线的位置，以使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。该可能的设计中，通过调节目标反馈天线的位置，实现第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
在一种可能的设计中，处理器具体用于：将目标反馈天线的位置调节至坐标为(x，y，z)的位置；其中，x＝r cosβ0cosα0，y＝r cosβ0sinα0，z＝r sinβ0；(x，y，z)是X轴、Y轴和Z轴构成的坐标系中的坐标，X轴、Y轴和Z轴两两之间相互垂直，坐标系的原点是m个发送天线组中的目标发送天线组，目标发送天线组是m个发送天线组中的任意一个发送天线组，X轴和Y轴构成的平面X-Y是m个发送天线组所在的平面；r是目标反馈天线与原点之间的距离；β0是目标连线与平面X-Y之间的夹角，目标连线是目标反馈天线与原点之间的连线；α0是目标连线在平面X-Y上的投影与X轴的夹角。
在一种可能的设计中，目标反馈天线是发送端设备包括的至少两个候选反馈天线中的一个反馈天线，至少两个候选反馈天线中的不同反馈天线的位置不同；候选天线组中的每个候选反馈天线通过开关与处理器连接。该情况下，处理器还用于，在至少两个候选反馈天线中选择目标反馈天线，并控制开关，以使得处理器与目标反馈天线连接，从而使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。该可能的设计中，通过设置位置不同的多个候选反馈天线，并在实际应用时，选择其中一个作为目标反馈天线，从而实现第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
在一种可能的设计中，处理器具体用于：将候选反馈天线组中的与坐标(x，y，L)之间的距离最近的候选反馈天线作为目标反馈天线；
Figure GDA0002893038980000021
其中，坐标(x，y，L)是X轴、Y轴和Z轴构成的坐标系中的坐标，X轴、Y轴和Z轴两两之间相互垂直，坐标系的原点是m个发送天线组中的目标发送天线，目标发送天线是m个发送天线组中的任意一个发送天线；X轴和Y轴构成的平面X-Y是m个发送天线组所在的平面；候选反馈天线组所在的平面与m个发送天线组所在的平面平行，L是候选反馈天线组所在的平面与m个发送天线组所在的平面之间的距离；β0是目标连线与平面X-Y之间的夹角，目标连线是目标反馈天线与原点之间的连线；α0是目标连线在平面X-Y上的投影与X轴的夹角。
第二方面，本申请实施例提供了一种信号处理方法，应用于发送端设备，该方法包括：发送m个训练信号，m是大于或等于1的整数；接收该m个训练信号在空间中叠加得到的第一混合信号；其中，第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内，第二混合信号是接收端设备接收到的该m个训练信号在空间中叠加得到的信号；根据第一混合信号进行数字预失真DPD参数估计，得到DPD参数，并根据DPD参数，对待发送信号进行预失真处理；发送经预失真处理的待发送信号。
在一种可能的设计中，该方法还包括：将该m个训练信号中的第k个训练信号的相位调节为目标相位ξk，以使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内；1≤k≤m，k是整数。
在一种可能的设计中，该方法还包括：根据φk和γk，获取目标相位ξk；φk是第k个训练信号经空间传输抵达接收端设备时的相位，γk是第k个训练信号的相位与第k个训练信号经空间传输抵达发送端设备中的用于接收第一混合信号的目标反馈天线时的相位差。
在一种可能的设计中，根据φk和γk，获取目标相位ξk，包括：根据公式ξk＝φk-γk，获取目标相位ξk。
在一种可能的设计中，该方法还包括：调节发送端设备中的用于接收第一混合信号的目标反馈天线的位置，以使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
在一种可能的设计中，调节用于接收第一混合信号的目标反馈天线的位置，包括：将目标反馈天线的位置调节至坐标为(x，y，z)的位置；其中，x＝r cosβ0cosα0，y＝r cosβ0sinα0，z＝r sinβ0；该公式中的相关参数的解释可以参考上文。
在一种可能的设计中，该方法还包括：在至少两个候选反馈天线中选择发送端设备中的用于接收第一混合信号的目标反馈天线，以使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内；其中，至少两个候选反馈天线中的不同反馈天线的位置不同。
在一种可能的设计中，在至少两个候选反馈天线中选择发送端设备中的用于接收第一混合信号的目标反馈天线，包括：将候选反馈天线组中的与坐标(x，y，L)之间的距离最近的候选反馈天线作为目标反馈天线；
Figure GDA0002893038980000031
该公式中的相关参数的解释可以参考上文。
第三方面，本申请实施例提供了一种信号处理装置，用于执行上述第二方面或第二方面任一种可能的设计提供的方法。该装置可以是发送端设备(如终端或网络设备)。
在一种可能的设计中，可以根据上述第二方面或第二方面的任一种可能的设计提供的方法对该信号处理装置进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。
例如，发送端设备可以包括发送单元、接收单元和处理单元。发送单元用于发送m个训练信号，m是大于或等于1的整数。接收单元用于，接收该m个训练信号在空间中叠加得到的第一混合信号；其中，第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内，第二混合信号是接收端设备接收到的该m个训练信号在空间中叠加得到的信号。处理单元用于，根据第一混合信号进行数字预失真DPD参数估计，得到DPD参数，并根据DPD参数，对待发送信号进行预失真处理。发送单元还用于，发送经预失真处理的待发送信号。
在一种可能的设计中，处理单元还用于，将该m个训练信号中的第k个训练信号的相位调节为目标相位ξk，以使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内；1≤k≤m，k是整数。
在一种可能的设计中，处理单元还用于，根据φk和γk获取目标相位ξk；φk是第k个训练信号经空间传输抵达接收端设备时的相位，γk是第k个训练信号的相位与第k个训练信号经空间传输抵达发送端设备中的用于接收第一混合信号的目标反馈天线时的相位差。
在一种可能的设计中，处理单元具体用于，根据公式ξk＝φk-γk，获取目标相位ξk。
在一种可能的设计中，处理单元还用于调节发送端设备中用于接收第一混合信号的目标反馈天线的位置，以使第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
在一种可能的设计中，处理单元具体用于，将目标反馈天线的位置调节至坐标为(x，y，z)的位置；其中，x＝r cosβ0cosα0，y＝r cosβ0sinα0，z＝r sinβ0；该公式中的相关参数的解释可以参考上文。
在一种可能的设计中，处理单元还用于，在至少两个候选反馈天线中选择发送端设备中的用于接收第一混合信号的目标反馈天线，以使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内；其中，至少两个候选反馈天线中的不同反馈天线的位置不同。
在一种可能的设计中，处理单元具体用于，将候选反馈天线组中的与坐标(x，y，L)之间的距离最近的候选反馈天线作为目标反馈天线；
Figure GDA0002893038980000041
该公式中的相关参数的解释可以参考上文。
第四方面，本申请实施例提供了一种信号处理装置，包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器用于调用该计算机程序，以执行第二方面或第二方面的任一种可能的设计提供的方法。例如该装置可以是发送端设备(如网络设备或终端)或者芯片。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上储存有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面或第二方面的任一种可能的设计提供的方法。例如，该计算机可以是发送端设备。
本申请实施例还提供了一种计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得第二方面或第二方面的任一种可能的设计提供的方法被执行。
可以理解地，上述提供的任一种信号处理装置或发送端设备或计算机可读存储介质或计算机程序产品等，所能达到的有益效果可参考上述第一方面或第一方面方面的可能的实现方式中的有益效果，此处不再赘述。
应注意，本申请实施例提供的上述用于存储计算机指令或者计算机程序的器件，例如但不限于，上述存储器和计算机可读存储介质等，均具有非易失性(non-transitory)。
附图说明
图1为可适用于本申请一实施例的通信系统的示意图；
图2为可适用于本申请一实施例的通信设备的硬件结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种发送端设备的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种发送端设备的结构示意图；
图5为本申请实施例基于图4提供的信号处理方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种用于获得各移相器输出的信号的相位的示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种发送端设备的结构示意图；
图8为本申请实施例基于图7提供的信号处理方法的流程示意图；
图9为本申请实施例提供的一种获得目标反馈天线、发送天线阵列和远端接收天线之间的位置的示意图；
图10为本申请实施例提供的另一种发送端设备的结构示意图；
图11为本申请实施例基于图10提供的信号处理方法的流程示意图；
图12为本申请实施例提供的另一种获得目标反馈天线、发送天线阵列和远端接收天线之间的位置的示意图。
具体实施方式
本申请实施例中的术语“至少一个(种)”包括一个(种)或多个(种)。“多个(种)”是指两个(种)或两个(种)以上。例如，A、B和C中的至少一种，包括：单独存在A、单独存在B、同时存在A和B、同时存在A和C、同时存在B和C，以及同时存在A、B和C。在本申请中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。“多个”是指两个或多于两个。为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，本申请的实施例中采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
本申请实施例提供的技术方案可以应用于各种通信系统，例如、第五代(5thgeneration，5G)移动通信系统如5G新空口(new radio，NR)系统中，未来演进系统或多种通信融合系统等中，也可以应用于在现有通信系统中。本申请提供的技术方案的应用场景可以包括多种，例如，机器对机器(machine to machine，M2M)、宏微通信、增强型移动互联网(enhanced mobile broadband，eMBB)、超高可靠性与超低时延通信(ultra reliable&lowlatency communication，uRLLC)以及海量物联网通信(massive machine typecommunication，mMTC)等场景。这些场景可以包括但不限于包括：终端与终端之间的通信场景，网络设备与网络设备之间的通信场景，网络设备与终端之间的通信场景等。本文中均以应用于网络设备和终端通信的场景中为例进行说明。
图1为可适用于本申请一实施例的通信系统的示意图，该通信系统可以包括一个或多个网络设备10(仅示出了1个)以及与每一网络设备10连接的一个或多个终端20。图1仅为示意图，并不构成对本申请提供的技术方案的适用场景的限定。
网络设备10可以是传输接收节点(transmission reception point，TRP)、基站、中继站或接入点等。网络设备10可以是5G通信系统中的网络设备或未来演进网络中的网络设备；还可以是可穿戴设备或车载设备等。另外还可以是：全球移动通信系统(globalsystem for mobile communication，GSM)或码分多址(code division multiple access，CDMA)网络中的基站收发信台(base transceiver station，BTS)，也可以是宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)中的NB(NodeB)，还可以是长期演进(long term evolution，LTE)中的eNB或eNodeB(evolutional NodeB)。网络设备10还可以是云无线接入网络(cloud radio access network，CRAN)场景下的无线控制器。
终端20可以是用户设备(user equipment，UE)、接入终端、UE单元、UE站、移动站、移动台、远方站、远程终端、移动设备、UE终端、无线通信设备、UE代理或UE装置等。接入终端可以是蜂窝电话、无绳电话、会话发起协议(session initiation protocol，SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop，WLL)站、个人数字处理(personal digitalassistant，PDA)、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、可穿戴设备，5G网络中的终端或未来演进的公共陆地移动网络(public land mobile network，PLMN)网络中的终端等。
可选的，图1中的各网元(例如网络设备10和终端20等)可以由一个设备实现，也可以由多个设备共同实现，还可以是一个设备内的一个功能模块，本申请实施例对此不作具体限定。可以理解的是，上述功能既可以是硬件设备中的网络元件，也可以是在专用硬件上运行的软件功能，或者是平台(例如，云平台)上实例化的虚拟化功能。
例如，图1中的各网元均可以通过图2中的通信设备200来实现。图2所示为可适用于本申请一实施例的通信设备的硬件结构示意图。该通信设备200包括至少一个处理器201，通信线路202，存储器203以及至少一个通信接口204。
处理器201可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)，微处理器，特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。
通信线路202可包括一通路，在上述组件之间传送信息。
通信接口204，是任何收发器一类的装置(如天线等)，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，RAN，无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等。
存储器203可以是只读存储器(read-only memory，ROM)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，随机存取存储器(random access memory，RAM)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electricallyerasable programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compact disc read-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过通信线路202与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。本申请实施例提供的存储器通常可以具有非易失性。其中，存储器203用于存储执行本申请方案的计算机执行指令，并由处理器201来控制执行。处理器201用于执行存储器203中存储的计算机执行指令，从而实现本申请下述实施例提供的方法。
可选的，本申请实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本申请实施例对此不作具体限定。
在具体实现中，作为一种实施例，处理器201可以包括一个或多个CPU，例如图2中的CPU0和CPU1。
在具体实现中，作为一种实施例，通信设备200可以包括多个处理器，例如图2中的处理器201和处理器207。这些处理器中的每一个可以是一个单核(single-CPU)处理器，也可以是一个多核(multi-CPU)处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据(例如计算机程序指令)的处理核。
在具体实现中，作为一种实施例，通信设备200还可以包括输出设备205和输入设备206。输出设备205和处理器201通信，可以以多种方式来显示信息。例如，输出设备205可以是液晶显示器(liquid crystal display，LCD)，发光二级管(light emitting diode，LED)显示设备，阴极射线管(cathode ray tube，CRT)显示设备，或投影仪(projector)等。输入设备206和处理器201通信，可以以多种方式接收用户的输入。例如，输入设备206可以是鼠标、键盘、触摸屏设备或传感设备等。
上述的通信设备200可以是一个通用设备或者是一个专用设备。在具体实现中，通信设备200可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(personal digitalassistant，PDA)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、嵌入式设备或有图2中类似结构的设备。本申请实施例不限定通信设备200的类型。
需要说明的是，本申请实施例提供的任一种技术方案均可以应用于下行传输场景中，也可以应用于上行传输场景中。应用于下行传输场景中时，发送端设备可以是网络设备，接收端设备可以是终端。应用于上行传输场景中时，发送端设备可以是终端，接收端设备可以是网络设备。在此统一说明，下文不再赘述。
以下，结合附图，说明本申请实施例提供的技术方案。
如图3所示，为本申请实施例提供的一种发送端设备30的结构示意图。发送端设备30包括m个发送天线组31、目标反馈天线32和处理器33，每个发送天线组31包括至少一个发送天线，m是大于或等于1的整数；m个发送天线组31和目标反馈天线32分别与处理器33连接。
m个发送天线组31，用于在处理器33的控制下发送m个训练信号，其中，一个发送天线组用于发送一个训练信号。
目标反馈天线32，用于在处理器33的控制下接收上述m个训练信号在空间中叠加得到的第一混合信号；第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内，第二混合信号是接收端设备接收到的上述m个训练信号在空间中叠加得到的信号。
处理器33，用于根据第一混合信号进行DPD参数估计，得到DPD参数，并根据DPD参数，对待发送信号进行预失真处理即DPD。
m个发送天线组31还用于，在处理器33的控制下发送经预失真处理的待发送信号。
可以理解的，DPD技术可以包括：获得DPD参数的过程和执行预失真处理的过程。
训练信号，是本申请实施例中为了区分发送端设备在获得DPD参数的过程中需要发送的信号与在执行与预失真处理的过程中所针对的信号(即待发送信号)而提出的概念。训练信号具体可以是参考信号或数据信号等。
待发送信号，是发送端设备真正需要向接收端设备发送的用于传输某种信息的信号，待发送信号可以是参考信号或是数据信号等。
第一混合信号，可以理解为上述m个训练信号抵达目标反馈天线32时得到的信号。
第二混合信号，可以理解为上述m个训练信号抵达接收端设备时得到的信号。
第一混合信号与第二混合信号的相位差(或该相位差的绝对值)，可以用于表征发送端设备接收到的第一混合信号，对接收端设备接收到的第二混合信号的拟合程度(或接近程度)。该相位差的绝对值越小，表示拟合程度越高。可选的，该相位差为0。
本申请实施例对确定预设范围的方式以及预设范围的具体取值均不进行限定。例如，可以依据获得DPD参数的准确度和发送端设备的实际架构(如发送天线的位置、反馈天线的数量和/或位置等)等信息确定。
作为一个示例，结合图2所示的发送端设备200，发送天线组31可以认为是通信接口204，处理器33可以认为是处理器201。目标反馈天线组32可以认为是在图2所示的发送端设备200的基础上增加的用于接收发送天线组31发送的信号如训练信号的通信接口。
本申请实施例提供发送端设备，通过在本地设置目标反馈天线，来模拟接收端设备接收到的信号的相位，从而根据所模拟的相位确定DPD参数，这样，发送端设备不需要设置复杂的结构，即可模拟得到接收端设备接收到的信号的相位，因此实现简单。另外，在本地设置目标反馈天线能够避免发送天线阵列近场效应带来的干扰，从而有助于提供系统整体性能。具体分析过程可以参考下文。
本申请实施例对如何实现“第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内”不进行具体限定。以下列举几种可选的实现方式：
方式1：发送端设备30还包括m个移相器34；其中，处理器33与m个移相器34连接，一个移相器34与一个发送天线组31连接。该情况下，处理器33还用于，将m个移相器34中的第k个移相器34的相位设置为目标相位ξk，1≤k≤m，k是整数，该m个发送天线组中的第k个发送天线组与第k个移相器34连接。第k个移相器34，用于将接收到的信号的相位调节为目标相位ξk，并将调节相位后的信号作为m个训练信号中的第k个训练信号，以使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在所述预设范围之内。
其中，该m个移相器可以是用于发送待发送信号的移相器。
具体实现时，处理器34可以遍历k＝1～m，使得m个移相器34的相位均调节为相应的目标相位。其中，不同移相器的目标相位可以相同，也可以不同。
可选的，处理器33还用于：根据φk和γk，获取目标相位ξk；其中，φk是第k个训练信号经空间传输抵达接收端设备时的相位，γk是第k个训练信号的相位与第k个训练信号经空间传输抵达目标反馈天线32时的相位差。例如，根据公式ξk＝φk-γk，获取目标相位ξk。该公式中的参数的解释以及原理的介绍可以参下述实施例一，此处不再赘述。
方式1中，每个发送天线组连接一个移相器，通过设置移相器的目标相位，使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。其中，目标反馈天线32的位置可以是固定不变的，当然本申请实施例不限于此。
方式2：处理器33还用于，调节目标反馈天线32的位置，以使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
可选的，处理器33具体用于：将目标反馈天线32的位置调节至坐标为(x，y，z)的位置，或者调解至与该坐标为(x，y，z)的位置之间的距离小于或等于某一阈值的位置。其中，x＝r cosβ0cosα0，y＝r cosβ0sinα0，z＝r sinβ0；该公式中的参数的解释以及原理的介绍可以参下述实施例二，此处不再赘述。
方式3：目标反馈天线31是发送端设备包括的至少两个候选反馈天线中的一个反馈天线，至少两个候选反馈天线中的不同反馈天线的位置不同；候选天线组中的每个候选反馈天线通过开关与处理器33连接。该情况下，处理器33还用于，在至少两个候选反馈天线中选择目标反馈天线31，并控制该开关，以使得处理器33与目标反馈天线31连接，从而使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
可选的，处理器33具体用于：将候选反馈天线组中的与坐标(x，y，L)之间的距离最近的候选反馈天线作为目标反馈天线；
Figure GDA0002893038980000081
该公式中的参数的解释以及原理的介绍可以参下述实施例二，此处不再赘述。
可以理解的，具体实现的过程中，为了在MIMO系统中使用DPD技术，发送端设备还可以包括除图3所示的器件之外的其他器件。
以下，通过几个实施例说明本申请实施例提供的发送端设备，并基于每个实施例提供的发送端设备，说明本申请实施例提供的数据处理方法。
实施例一
本实施例中，发送端设备中部署一条反馈回路和位置固定的一个目标反馈天线。通过调整移相器的相位，使发送端设备完成信号的接收和反馈，具体是完成主波束方向上的信号接收和反馈。换句话说，本实施例中，通过调整移相器的相位，使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
如图4所示，为本申请实施例提供的一种发送端设备的示意图。图4所示的发送端设备包括数字域部分和模拟域部分。具体的：
数字域部分包括：
DPD参数估计单元41，用于以发送天线阵列47发送的训练信号和目标反馈天线48接收的反馈的训练信号为参考，根据预设失真行为模型估计DPD参数。
预失真单元42，用于利用所估计的DPD参数，对待发送信号进行预失真操作。
DPD参数估计单元41和预失真单元42可以通过软件或硬件实现，也可以通过软件结合硬件实现，本申请实施例对此不进行限定。例如，DPD参数估计单元41和预失真单元42可以通过上述处理器33来实现。
另外，在图4中，处理器33除了具体体现为DPD参数估计单元41和预失真单元42之外，还可以体现为处理模块43，用于对发送天线阵列47和目标反馈天线阵列48进行控制。可选的，处理模块43还可以用于设置移相器组46中的一个或多个(如每个)移相器的目标相位，以使得将输出该一个或多个(如每个)移相器的相位为该目标相位。其中，不同移相器的目标相位可以相同，也可以不同。可选的，处理模块43还可以用于通过天线校准，获得相关参数如下文中的Θ、Ψ、Γ等。具体示例可以参考下文。
可以理解的，处理模块43的部分功能如获得Θ、Ψ、Γ等可以属于数字域的功能，另一部分功能如设置移相器的目标相位等可以属于模拟域功能。
模拟部分包括：
数模转换器(digital analog convert，DAC)44，用于将数字信号转换为模拟信号，如将二进制数转换为直流电压或者直流电流。
混频器45，用于实现信号频谱的线性搬移操作。混频器45包括上变频器45A和下变频器45B。上变频器45A用于对基带信号进行上变频操作得到中频信号。下变频器45B用于对中频信号进行下变频操作得到基带信号。图4中是以上变频器45A和下变频器45B均采用同一个本地震荡器(local oscillator，LO)产生的正弦波作为载波的，本申请实施例不限于此。
移相器组46，用于将每一条支路上的输入信号的相位移动一个角度，在MIMO系统中可利用移相器组实现发送信号的波束成形操作。一个发送天线组连接一个移相器，从而构成一个发送链路。
功率放大器47，简称功放。功放的存在会导致发送信号的非线性失真。
发送天线阵列48，用于发送信号，如上文中描述的训练信号和经预失真处理的待发送信号。发送天线阵列48包括上文中描述的m个发送天线组31。
目标反馈天线49，用于接收发送天线阵列48发送的信号经空间传输反馈至发送端设备时的信号(如上文中描述的第一混合信号)。目标反馈天线49即上述目标反馈天线33。
滤波器50，用于对接收到的信号进行低通滤波，即容许低于截止频率的信号通过，而使高于截止频率的信号无限衰减。
模数转换器(analog digital convert，ADC)51，用于将模拟信号转换成数字信号，如将直流电压或者直流电流转换为二进制数。
上述各器件/模块之间的连接关系可以如图4所示，此处不再赘述。
本系统中，反馈链路包括：目标反馈天线49、下变频器45B、滤波器50和模数转换器51。该反馈回路将经过波束成形后的训练信号反馈回DPD参数估计单元41。
需要说明的是，上述模拟部分中的发送天线阵列48和目标反馈天线49是物理上的天线。其他部分或全部器件可以是逻辑模块，具体通过软件实现，也可以通过硬件实现，还可以通过软件结合硬件实现。如果通过软件实现，则结合图3，具体可以通过处理器33来实现。
另外需要说明的是，图4所示的发送端设备包括的各器件/模块构成的架构，可以认为是发送端设备包括的多通道DPD架构的示意图。具体实现的过程中，多通道DPD架构包括比图4所示的更多或更少的器件/模块，或者发送端设备中还可以包括比图4所示的更多或更少的器件/模块。并且，图4中的部分器件也可以被具有相同功能的器件所替换。本申请实施例对此不进行具体限定。
基于图4，如图5所示，本申请实施例提供的数据处理方法包括如下步骤：
S101：发送端设备通过天线校准，得到远端接收天线位置；并根据远端接收天线的位置和m个发送天线组的位置，获取远端接收天线分别与发送端设备的m个发送天线组的距离和夹角；然后，根据所获取的远端接收天线分别与m个发送天线组的距离和夹角，计算移相器组输出的信号的角度向量Θ、通过该m个发送天线组发送的信号经空间传递抵达远端接收天线时的相位向量Ψ、以及通过该m个发送天线组向目标反馈天线发送的信号经空间传递抵达目标反馈天线时的相位向量Γ。
远端接收天线是接收端设备的用于接收“该m个发送天线组发送的信号”的接收天线。
发送端设备具体是网络设备，接收端设备具体是终端时，当网络设备检测有因终端新接入该网络设备或者已接入该网络设备的终端的位置发生改变等原因，使得该终端的接收天线(即远端接收天线)与网络设备的m个发送天线组的距离和/或夹角发生改变时，或者该距离和/或夹角所发生的改变超过预设值时，可以开始执行S101。当然不限于此。
关于天线校准的具体实现方式在现有技术中已有详细描述，此处不再赘述。
以下说明Θ、Ψ和Γ的获取方式：
假设发送天线阵列47包含m个发送天线组，那么：经过天线校准，可以得到该m个发送天线组与远端接收天线的起始夹角θ0，以及m个发送天线组中的每个发送天线组与远端接收天线之间的距离构成的距离向量L＝[l1，l2，...lm]。其中，θ0是第1个发送天线组与远端接收天线之间的夹角，lk是第k个发送天线组与远端接收天线之间的距离。k＝1，2，...m。
另外，由于目标反馈天线位置固定，因此，m个发送天线组与目标反馈天线之间的起始夹角γ0，以及m个发送天线组中的每个发送天线组与目标反馈天线之间的距离构成的距离向量S＝[s1，s2，...sm]也可以确定。其中，γ0是第1个发送天线组与目标反馈天线之间的夹角，sk是第k个发送天线组与目标反馈天线之间的距离。k＝1，2，...m。
基于此，假设相邻两个发送天线组之间的距离为d，且信号的波长为λ。那么：
参见图6，可以得出，m个发送天线组向远端接收天线发送信号时，移相器组中的各移相器输出的信号的相位构成的相位向量为：
Θ＝[θ1，θ2，...，θm]；其中，
Figure GDA0002893038980000111
m个发送天线组发送的信号经过空间传输抵达远端接收天线时的相位向量为：
Figure GDA0002893038980000112
其中，
Figure GDA0002893038980000113
同理可知，m个发送天线组向目标反馈天线发送信号时，信号经过空间传输抵达目标反馈天线时的相位向量为：
Γ＝[γ1，γ2，...，γm]；其中，
Figure GDA0002893038980000114
需要说明的是，上述是以远端接收天线的个数是1为例进行说明的，具体实现的过程中，如果远端接收天线的个数大于1，则可以计算m个发送天线组与每个远端接收天线之间的距离和夹角，然后，基于计算得到的距离和夹角，确定Θ、Ψ和Γ。本领域普通技术人员可以根据本申请中的描述并结合本领域技术，在不付出创造性劳动的情况下，合理推断得到该场景下确定Θ、Ψ和Γ的方法，因此本申请实施例对此不再描述。
S102：发送端设备将移相器组的输出信号的相位调节为Ψ-Γ，以使得由同一发送天线组发送的信号抵达目标反馈天线时的信号的相位，与抵达远端接收天线时的信号的相位相同，换句话说，以使得m个发送天线组发送的信号的主波束方向朝向目标反馈天线，或者说以实现在目标反馈天线处实现对远端接收天线接收到的信号的拟合。
具体的，遍历k＝1，2，...，m，将与第k个发送天线组连接的移相器的目标相位调整为
Figure GDA0002893038980000115
也就是说，第k个发送天线组发送的信号的相位为
Figure GDA0002893038980000116
可以理解的，如果将第k个发送天线组发送的信号的相位调整为：
Figure GDA0002893038980000117
那么，目标反馈天线接收到的第k个发送天线组发送的信号相位为：
Figure GDA0002893038980000118
也就是说，可以实现在目标反馈天线处实现对远端接收天线接收到的信号的拟合。
具体实现的过程中，结合图3，上述S101和S102可以是由发送端设备中的处理器执行的。结合图4，上述S101和S102可以是由发送端设备中的处理模块43执行的。
根据上文中的描述可知，执行S102之后，可以使得目标反馈天线接收到的第一混合信号与远端接收天线接收到的第二混合信号的相位之差相等。也就是说，该示例可以认为是使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内的一种示例。
上述S102可以认为是发送端设备根据Ψ和Γ，获得移相器组的输出信号的相位的一种示例。具体实现的过程中，S102可以被替换为：发送端设备将移相器组的输出信号的相位调节为Ψ-Γ+Δ，以使得m个发送天线组发送的信号的主波束方向尽量朝向目标反馈天线，从而使得由同一发送天线组发送的信号抵达目标反馈天线时的信号的相位，与抵达远端接收天线时的信号的相位之差在预设范围之内，Δ＝[Δ1，Δ2，...Δm]。也就是说，将第k个发送天线组发送的信号的相位调整为
Figure GDA0002893038980000119
当然本申请实施例不限于此。
上述S102可以认为是第一次调节移相器组中的移相器的相位，目的是为了调节所发送的训练信号的相位。
S103：发送端设备生成数字信号，并对该数字信号依次进行数模转换、上变频、移相和放大等操作，得到m个训练信号；通过m个发送天线组将该m个训练信号发送出去。例如，第m个发送天线组发送第m个训练信号。
结合图4，S103可以包括：处理模块生成一个数字信号，并将该数字信号输出给数模转换器。其中，该数字信号通常是将未经过预失真处理的二进制序列；数模转换器对接收到的数字信号进行数模转换，得到模拟信号，并将该模拟信号发送给上变频器；上变频器对接收到的模拟信号进行上变频操作，并将经上变频操作的信号发送给移相器组；移相器组中的第k个移相器将接收到的信号的相位调节为ξk，并将相位为ξk的信号发送给与第k个移相器连接的功率放大器，k＝1，2，...，m；与第k个移相器连接的功率放大器对接收到的信号的功率进行放大，得到m个训练信号中的第k个训练信号。
需要说明的是，上述S103以及S103的具体实现过程仅为可适用于本申请实施例的一种获得训练信号的示例，其不对本申请实施例中可适用的获得训练信号的方法构成限定。例如，发送端设备生成训练信号的过程，可以包括比上述S103中所示的更多或更少的操作。
可以理解的，只要在执行S103中的移相操作之前，执行S102即可。例如，可以先执行S103中的生成、数模转换、上变频中的一个或多个步骤之前或之后或过程中，执行S102。
S104：发送端设备通过目标反馈天线接收第一混合信号，其中，第一混合信号是S103中发送的m个训练信号在空间中叠加抵达目标反馈天线的信号。然后，对第一混合信号进行下变频、滤波以及模数转换等操作得到基带反馈序列。
结合图4，S104可以包括：目标反馈天线将第一混合信号发送给下变频器；下变频器将接收到的第一混合信号进行下变频操作，并将经下变频操作的信号发送给滤波器；滤波器对接收到的经下变频操作的信号进行低通滤波，并发送给模数转换器；模数转换器对接收到的经滤波的模拟信号进行模数转换，得到基带反馈序列。其中，基带反馈序列是一个数字信号。
S105：发送端设备基于基带反馈序列进行参数估计，得到DPD参数。具体可以是发送端设备中的处理器执行S105。结合图4，可以是DPD参数估计单元执行S105。
至此，获得DPD参数的过程结束。
例如，发送端设备基于基带反馈序列，采用闭环参数估计方案(也可以称为直接学习方式)，或者开环参数估计方案(也可以称为间接学习方式)进行参数估计，得到DPD参数。具体实现过程可以参考现有技术，此处不再赘述。
S106：发送端设备采用S105得到的DPD参数对待发送信号进行预失真处理。具体可以是发送端设备中的处理器执行S106。结合图4，可以是预失真单元执行S105。
S107：发送端设备将移相器组中的移相器输出的信号的相位调整为Θ，使得所发送的信号朝向远端接收天线，如使得所发送的信号主波束方向朝向远端接收天线。具体的，将第k个移相器输出的信号的相位调整为θk。
上述S107可以认为是第二次调节移相器组中的移相器的相位，目的是为了调节所发送的待发送信号的相位。
S108：发送端设备生成待发送信号，并对待发送信号进行模数转换、上变频、移相以及放大等操作后，由上述m个发送天线组发送出去。
具体的，发送端设备中的处理器生成待发送信号，然后将待发送信号发送至模数转换器进行数模转换等操作。后续过程可以参考上述对S103的具体实现的描述。
可以理解的，具体实现的过程中，S106和S107的执行顺序不进行限定。并且，只要在执行S108中的移相操作之前执行S107即可。具体示例不再一一列举。
实施例二
本实施例中，发送端设备中设置一条反馈链路和一个位置可变的目标反馈天线。通过调整目标反馈天线的位置使发送端设备能够完成信号的接收和反馈，具体是主波束方向上的信号的接收和反馈。换句话说，本实施例中，通过调整目标反馈天线的位置，使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
如图7所示，为本申请实施例提供的一种发送端设备的示意图。与图4相比，图7所示的发送端设备中的目标反馈天线的位置是可变的。可选的，为了实现目标反馈天线的位置可变，图7中可以设置天线支架52，用于支撑目标反馈天线。处理模块43可以通过控制天线支架52的位置，来调整目标反馈天线的位置。
图7中其他器件的解释可以参考图4，此处不再赘述。另外，本实施例中，相关术语如Θ等的解释可以参考上述实施例一。
基于图7，如图8所示，为本申请实施例提供的数据处理方法的流程图。该方法包括：
S201：发送端设备计算移相器组输出的信号的角度向量Θ以及目标反馈天线的目标位置。
其中，计算移相器组输出的信号的角度向量Θ的具体示例可以参考上述实施例一。
通过天线校准，得到远端接收天线位置；并根据远端接收天线的位置和m个发送天线组的位置，获取远端接收天线分别与m个发送天线组的距离和夹角；然后，根据所获取的远端接收天线分别与m个发送天线组的距离和夹角，计算移相器组输出的信号的角度向量Θ；另外，发送端设备还需要计算。
具体实现的过程中，发送端设备执行S201的触发条件可以参考上述S101。
以下，说明计算目标位置的具体实现方式。其中，目标位置可以是坐标为(x，y，z)的位置的，也可以是与该坐标为(x，y，z)的位置之间的距离小于或等于一个阈值的位置。
可选的，x＝r cosβ0cosα0，y＝r cosβ0sinα0，z＝r sinβ0；(x，y，z)是X轴、Y轴和Z轴构成的坐标系中的坐标，X轴、Y轴和Z轴两两之间相互垂直，该坐标系的原点是m个发送天线组中的目标发送天线组，目标发送天线组是m个发送天线组中的任意一个发送天线组，X轴和Y轴构成的平面X-Y是m个发送天线组所在的平面。r是目标反馈天线与原点之间的距离。β0是目标连线与平面X-Y之间的夹角，目标连线是目标反馈天线与原点之间的连线；α0是目标连线在平面X-Y上的投影与X轴的夹角。
以下，结合图9，对该可选的实现方式进行说明：
在图9中，X轴和Y轴所在的X-Y平面是发送天线阵列所在的平面，O点是发送天线阵列中的任意一个发送天线组(如第一个发送天线组)所在的位置。经原点O且与X-Y平面垂直坐标轴为Z轴。R点为接收端设备所在的位置，K点为目标反馈天线所在的位置。J点为目标反馈天线在XY平面的投影。可以理解的，为了实现在目标反馈天线处实现对远端接收天线接收到的信号的拟合，K点在O点和R点所在的直线OR上。
基于此，可知，原点O到目标反馈天线的连线OK在XY平面上的投影为线段OJ。假设线段OJ与X轴的夹角为α0，线段OK与XY平面的夹角为β0，线段OK与X轴的夹角为θ0。在天线校准阶段，发送端设备通过与接收端设备进行信息交互，可以得到β0和θ0的取值，具体实现方式可以参考现有技术。因此，通过公式：cosθ0＝cosα0·cosβ0，可以得到α0的取值。
假设OK的长度为r，那么，可以得到目标反馈天线应移动至距原点O距离(x，y，z)的位置。其中，
Figure GDA0002893038980000141
可以理解的，通常远端接收天线是全方向接收的，因此，本申请实施例对目标反馈天下的朝向不进行限定。如果作为原点的发送天线组不变，且该发送天线组会参与到所有的信号发送时，则r可以是固定不变的。当发送波束方向发生切换时，只需要更新夹角并移动天线即可。当然r也可以是可变的。这样，在波束方向切换时，新的作为原点的发送天线组被启用，此时可以通过查表或者计算的方式更新夹角以及r值。
S202：发送端设备将移相器组的输出信号的相位调节为Θ。
S203：发送端设备将目标反馈天线的位置调节至目标位置，以使得m个发送天线组发送的信号的主波束方向朝向目标反馈天线。
根据上文中的描述可知，执行S103之后，可以使得目标反馈天线接收到的第一混合信号与远端接收天线接收到的第二混合信号的相位之差相等。也就是说，该示例可以认为是使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内的一种示例。
本申请实施例对S202和S203的执行顺序不进行限定。
具体实现的过程中，结合图3，上述S201和S202可以是由发送端设备中的处理器33执行的。结合图7，上述S201和S202可以是由发送端设备中的处理模块43执行的。
S204～S207：可以参考上述S103～S106。
S208：可以参考上述S108。
实施例三
本实施例中，发送端设备中设置一条反馈链路和候选反馈天线组，候选反馈天线组包括至少两个候选反馈天线，且候选反馈天线组中的每个候选反馈天线的位置不同。通过从候选反馈天线组中选择一个候选反馈天线作为目标反馈天线，使发送端设备能够完成信号的接收和反馈，具体的完成主波束方向上的信号的接收和反馈。换句话说，本实施例中，通过调整移相器的相位，使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。
如图10所示，为本申请实施例提供的一种发送端设备的示意图。与图4相比，图10所示的发送端设备中设置了至少两个候选反馈天线。
可选的，每个候选反馈天线通过开关54与处理器(具体可以是处理模块43)连接，处理器(具体可以是处理模块43)还用于，在该至少两个候选反馈天线中选择目标反馈天线，并控制开关54，以使得处理器(具体可以是处理模块43)与目标反馈天线49连接。
图10中其他器件的解释可以参考图4，此处不再赘述。另外，本实施例中，相关术语如Θ等的解释可以参考上述实施例一。
基于图10，如图11所示，为本申请实施例提供的数据处理方法的流程图。该方法包括：
S301：发送端设备计算移相器组输出的信号的角度向量Θ，以及从至少两个候选反馈天线中选择目标反馈天线。
具体实现的过程中，发送端设备执行S301的触发条件可以参考上述S101。计算移相器组输出的信号的角度向量Θ的具体示例可以参考上述实施例一。
以下，说明从至少两个候选反馈天线中选择目标反馈天线的具体实现方式。
可选的，将候选反馈天线组中的与坐标(x，y，L)之间的距离最近的候选反馈天线作为目标反馈天线；
Figure GDA0002893038980000151
其中，坐标(x，y，L)是X轴、Y轴和Z轴构成的坐标系中的坐标，X轴、Y轴和Z轴两两之间相互垂直，坐标系的原点是m个发送天线组中的目标发送天线组，目标发送天线组是m个发送天线组中的任意一个发送天线组；X轴和Y轴构成的平面X-Y是m个发送天线组所在的平面。候选反馈天线所在的平面与m个发送天线组所在的平面平行，L是候选反馈天线组所在的平面与m个发送天线组所在的平面之间的距离。β0是目标连线与平面X-Y之间的夹角，目标连线是目标反馈天线与原点之间的连线；α0是目标连线在平面X-Y上的投影与X轴的夹角。
以下，结合图12，对该可选的实现方式进行说明：
图12与图9的区别在于，图9中发送端设备中仅配置了一个反馈天线，而图12中，发送端设备中配置了候选反馈天线组。图12中，相关参数的解释可以参考上述对图9的描述。由上述对图9的描述可知，通过公式：cosθ0＝cosα0·cosβ0，可以得到α0的取值。
根据发送天线阵列所在的平面与候选反馈天线组所在的平面的垂直距离为L，可以得到目标反馈天线在反馈天线阵中的位置为(x，y，L)的反馈天线。其中，
Figure GDA0002893038980000152
可以理解的，具体实现的过程中，由于候选反馈天线组中的候选反馈天线的位置固定，因此，可能没有位置恰好为(x，y，L)的反馈天线，该情况下，可以将候选反馈天线组中的与(x，y，L)最近的候选反馈天线作为目标反馈天线。
S302：发送端设备将移相器组的输出信号的相位调节为Θ。
S303～S307：可以参考上述S204～S208。
需要说明的是，上述实施例一至三均是以一个目标反馈天线为例进行说明的，实际实现的过程中，本申请实施例对此不进行限定。也就是说，可以通过发送端设备中设置的至少两个反馈天线使发送端设备能够完成信号的接收和反馈，或者说，使得第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内。可选的，发送端设备可以根据该至少两个反馈天线可以同时或先后接收到的信号，确定DPD参数。
本申请实施例提供发送端设备，通过在本地设置目标反馈天线，来模拟接收端设备接收到的信号的相位，从而根据所模拟的相位确定DPD参数。本申请实施例提供的发送端设备中的各器件/模块及其连接关系，可以认为是本申请实施例提供的多通道DPD架构。为了进行对比，现说明目前常用的多通道DPD架构，该常用的多通道DPD架构中是通过在反馈回路中设置多个移相器，来对所发送的训练信号的相位进行调整，然后，通过设置加法器(或累加器)将经该多个移相器调整后得到的信号进行拟合，接着，将拟合后的信号发送给滤波器的。由此可知，一方面，本申请实施例提供的技术方案中，由于通过目标反馈天线，实现从在发送端设备本地实现信号的接收和反馈(例如通过上述实施例一至三任一实施例实现该目的)，因此，发送端设备的反馈回路中不需要设置移相器。另一方面，由于目标反馈天线接收到的信号是已经经过波束成形和空间叠加之后得到的信号，因此，发送端设备中不需要设置用于对多个训练信号的反馈信号进行拟合的硬件模块如加法器。因此，本申请实施例提供发送端设备不需要设置复杂的结构，即可模拟得到接收端设备接收到的信号的相位，实现简单。另外，不需要在反馈回路中设置移相器和加法器还可以降低反馈时延。此外，设置反馈天线能够避免发送天线阵列近场效应带来的干扰。综上可知，本申请实施例提供的技术方案，有助于提高系统整体性能。
本申请实施例还提供了一种信号处理装置，用于执行上述任意一种信号处理方法。
可选的，根据上述任意一种信号处理方法对该装置进行功能模块的划分，如可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。该情况下，该装置可以是发送端设备(如网络设备或终端)。
可选的，该装置可以包括存储器和处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器用于调用该计算机程序，以执行上述任意一种信号处理方法。该情况下，该装置可以是发送端设备(如网络设备或终端)或者芯片。
本申请实施例还提供了一种通信系统，该通信系统包括发送端设备和接收端设备。该发送端设备可以是上文提供的任意一种发送端设备，其所具有的功能可以参考上文。接收端设备用于配合发送端设备完成上文提供的信号处理方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件程序实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式来实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或者数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可以用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如，软盘、硬盘、磁带)，光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述，然而，在实施所要求保护的本申请过程中，本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书，可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中，“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤，“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施，但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种发送端设备，其特征在于，包括：m个发送天线组、目标反馈天线和处理器，所述m个发送天线组中的每个发送天线组包括至少一个发送天线，所述m是大于或等于1的整数；所述m个发送天线组和所述目标反馈天线分别与所述处理器连接；
所述m个发送天线组，用于在所述处理器的控制下发送m个训练信号，其中，一个发送天线组用于发送一个训练信号；
所述目标反馈天线，用于在所述处理器的控制下接收所述m个训练信号在空间中叠加得到的第一混合信号；所述第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内，所述第二混合信号是接收端设备接收到的所述m个训练信号在空间中叠加得到的信号；
所述处理器，用于根据所述第一混合信号进行数字预失真DPD参数估计，得到DPD参数，并根据所述DPD参数，对待发送信号进行预失真处理；
所述m个发送天线组还用于，在所述处理器的控制下发送经预失真处理的所述待发送信号。
2.根据权利要求1所述的发送端设备，其特征在于，所述发送端设备还包括m个移相器；其中，所述处理器与所述m个移相器连接，一个移相器与一个发送天线组连接；
所述处理器还用于，将所述m个移相器中的第k个移相器的相位设置为目标相位ξk，1≤k≤m，k是整数，所述m个发送天线组中的第k个发送天线组与所述第k个移相器连接；
所述第k个移相器，用于将接收到的信号的相位调节为所述目标相位ξk，并将调节相位后的信号作为所述m个训练信号中的第k个训练信号，以使得所述第一混合信号与所述第二混合信号的相位差在所述预设范围之内。
3.根据权利要求2所述的发送端设备，其特征在于，
所述处理器还用于：根据公式ξk＝φk-γk+Δk，获取所述目标相位ξk；其中，所述φk是所述第k个训练信号经空间传输抵达所述接收端设备时的相位，所述γk是所述第k个训练信号的相位与所述第k个训练信号经空间传输抵达所述目标反馈天线时的相位差，所述Δk用于指示所述第一混合信号与所述第二混合信号的相位差在预设范围内。
4.根据权利要求1所述的发送端设备，其特征在于，
所述处理器还用于，调节所述目标反馈天线的位置，以使得所述第一混合信号与所述第二混合信号的相位差在所述预设范围之内。
5.根据权利要求4所述的发送端设备，其特征在于，
所述处理器具体用于：将所述目标反馈天线的位置调节至坐标为(x，y，z)的位置；
其中，x＝r cosβ0cosα0，y＝r cosβ0sinα0，z＝r sinβ0；
所述(x，y，z)是X轴、Y轴和Z轴构成的坐标系中的坐标，所述X轴、Y轴和Z轴两两之间相互垂直，所述坐标系的原点是所述m个发送天线组中的目标发送天线组，所述目标发送天线组是所述m个发送天线组中的任意一个发送天线组，所述X轴和所述Y轴构成的平面X-Y是所述m个发送天线组所在的平面；
所述r是所述目标反馈天线与所述原点之间的距离；
所述β0是目标连线与所述平面X-Y之间的夹角，所述目标连线是所述目标反馈天线与所述原点之间的连线；所述α0是所述目标连线在所述平面X-Y上的投影与所述X轴的夹角。
6.根据权利要求1所述的发送端设备，其特征在于，所述目标反馈天线是所述发送端设备包括的至少两个候选反馈天线中的一个反馈天线，所述至少两个候选反馈天线中的不同反馈天线的位置不同；候选反馈天线组中的每个候选反馈天线通过开关与所述处理器连接；
所述处理器还用于，在所述至少两个候选反馈天线中选择所述目标反馈天线，并控制所述开关，以使得所述处理器与所述目标反馈天线连接，从而使得所述第一混合信号与所述第二混合信号的相位差在所述预设范围之内。
7.根据权利要求6所述的发送端设备，其特征在于，
所述处理器具体用于：将所述候选反馈天线组中的与坐标(x，y，L)之间的距离最近的候选反馈天线作为所述目标反馈天线；
Figure FDA0002912036100000021
其中，所述坐标(x，y，L)是X轴、Y轴和Z轴构成的坐标系中的坐标，所述X轴、Y轴和Z轴两两之间相互垂直，所述坐标系的原点是所述m个发送天线组中的目标发送天线，所述目标发送天线是所述m个发送天线组中的任意一个发送天线；所述X轴和所述Y轴构成的平面X-Y是所述m个发送天线组所在的平面；
所述候选反馈天线组所在的平面与所述m个发送天线组所在的平面平行，所述L是所述候选反馈天线组所在的平面与所述m个发送天线组所在的平面之间的距离；
所述β0是目标连线与所述平面X-Y之间的夹角，所述目标连线是所述目标反馈天线与所述原点之间的连线；所述α0是所述目标连线在所述平面X-Y上的投影与所述X轴的夹角。
8.一种信号处理方法，其特征在于，应用于发送端设备，所述方法包括：
发送m个训练信号，所述m是大于或等于1的整数；
接收所述m个训练信号在空间中叠加得到的第一混合信号；其中，所述第一混合信号与第二混合信号的相位差在预设范围之内，所述第二混合信号是接收端设备接收到的所述m个训练信号在空间中叠加得到的信号；
根据所述第一混合信号进行数字预失真DPD参数估计，得到DPD参数，并根据所述DPD参数，对待发送信号进行预失真处理；
发送经预失真处理的所述待发送信号。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述m个训练信号中的第k个训练信号的相位调节为目标相位ξk，以使得所述第一混合信号与所述第二混合信号的相位差在所述预设范围之内；1≤k≤m，k是整数。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据公式ξk＝φk-γk+Δk，获取所述目标相位ξk；其中，所述φk是所述第k个训练信号经空间传输抵达所述接收端设备时的相位，所述γk是所述第k个训练信号的相位与所述第k个训练信号经空间传输抵达所述发送端设备中的用于接收所述第一混合信号的目标反馈天线时的相位差，所述Δk用于指示所述第一混合信号与所述第二混合信号的相位差在预设范围内。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
调节所述发送端设备中的用于接收所述第一混合信号的目标反馈天线的位置，以使得所述第一混合信号与所述第二混合信号的相位差在所述预设范围之内。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述调节用于接收所述第一混合信号的目标反馈天线的位置，包括：
将所述目标反馈天线的位置调节至坐标为(x，y，z)的位置；
其中，x＝r cosβ0cosα0，y＝r cosβ0sinα0，z＝r sinβ0；
所述(x，y，z)是X轴、Y轴和Z轴构成的坐标系中的坐标，所述X轴、Y轴和Z轴两两之间相互垂直，所述坐标系的原点是m个发送天线组中的目标发送天线组，所述目标发送天线组是所述m个发送天线组中的任意一个发送天线组，所述X轴和所述Y轴构成的平面X-Y是所述m个发送天线组所在的平面；
所述r是所述目标反馈天线与所述原点之间的距离；
所述β0是目标连线与所述平面X-Y之间的夹角，所述目标连线是所述目标反馈天线与所述原点之间的连线；所述α0是所述目标连线在所述平面X-Y上的投影与所述X轴的夹角。
13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在至少两个候选反馈天线中选择所述发送端设备中的用于接收所述第一混合信号的目标反馈天线，以使得所述第一混合信号与所述第二混合信号的相位差在所述预设范围之内；其中，所述至少两个候选反馈天线中的不同反馈天线的位置不同。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述在至少两个候选反馈天线中选择所述发送端设备中的用于接收所述第一混合信号的目标反馈天线，包括：
将所述候选反馈天线组中的与坐标(x，y，L)之间的距离最近的候选反馈天线作为所述目标反馈天线；
Figure FDA0002912036100000031
其中，所述坐标(x，y，L)是X轴、Y轴和Z轴构成的坐标系中的坐标，所述X轴、Y轴和Z轴两两之间相互垂直，所述坐标系的原点是m个发送天线组中的目标发送天线，所述目标发送天线是所述m个发送天线组中的任意一个发送天线；所述X轴和所述Y轴构成的平面X-Y是所述m个发送天线组所在的平面；
所述候选反馈天线组所在的平面与所述m个发送天线组所在的平面平行，所述L是所述候选反馈天线组所在的平面与所述m个发送天线组所在的平面之间的距离；
所述β0是目标连线与所述平面X-Y之间的夹角，所述目标连线是所述目标反馈天线与所述原点之间的连线；所述α0是所述目标连线在所述平面X-Y上的投影与所述X轴的夹角。
15.一种信号处理装置，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用所述计算机程序，以执行权利要求8至14任一项所述的信号处理方法。
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