CN111211821A - 用于单连接天线阵列的模拟波束成形的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种用于单连接天线阵列的模拟波束成形的系统和方法。该方法包括：基于每个天线估计模拟信道；基于所估计的模拟信道显式计算模拟波束成形矩阵；以及基于所计算的模拟波束成形矩阵执行模拟波束成形。

Description

用于单连接天线阵列的模拟波束成形的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年11月21日在美国专利商标局提交的美国临时专利申请序列号62/770,492和2019年1月24日在美国专利商标局提交的美国非临时专利申请序列号16/256,328的优先权，这些美国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开一般涉及通信系统。特别地，本公开涉及用于单连接天线阵列的模拟波束成形的方法和系统。
背景技术
在毫米波区域中，单连接天线阵列是令人感兴趣的，而不是全连接天线阵列。单连接天线阵列意味着每个天线仅配备有一个移相器，并且模拟天线被分成若干组，每组被独立地组合成一个单独的射频(RF)链。全连接天线阵列意味着每个RF链都可以完全访问所有的模拟天线，并且每个模拟天线与多个移相器相连。
模拟波束成形的典型实现方式使用穷举搜索法从给定码本中选择波束成形向量。然而，这种搜索方法不能保证最优性。
发明内容
根据一个实施例，一种用于单连接天线阵列的模拟波束成形的方法包括：基于每个天线估计模拟信道；基于所估计的模拟信道计算模拟波束成形矩阵；以及基于所计算的模拟波束成形矩阵执行模拟波束成形。
根据一个实施例，一种用于单连接天线阵列的模拟波束成形的系统包括：收发器；和处理器，所述处理器被配置为：基于每个天线估计模拟信道；基于所估计的模拟信道显式计算模拟波束成形矩阵；以及基于所计算的模拟波束成形矩阵执行模拟波束成形。
根据一个实施例，一种用于单连接天线阵列的模拟波束成形的方法包括：计算模拟波束成形矩阵；基于虚拟天线估计模拟信道；以及基于所计算的模拟波束成形矩阵和所估计的虚拟天线上的模拟信道执行模拟波束成形。
根据一个实施例，一种用于单连接天线阵列的模拟波束成形的系统包括：收发器；以及处理器，所述处理器被配置为：显式计算模拟波束成形矩阵；基于虚拟天线估计模拟信道；以及基于所计算的模拟波束成形矩阵和所估计的虚拟天线上的模拟信道执行模拟波束成形。
附图说明
通过以下结合附图的详细描述，本公开的某些实施例的以上和其它方面、特征和优点将更加明显，在附图中：
图1是根据一个实施例的信道恢复过程的示图；
图2是根据一个实施例的信道恢复过程的示图；以及
图3是根据一个实施例的处于网络环境中的电子设备的框图。
具体实施方式
在下文中，参照附图详细描述本公开的实施例。应当注意的是，即使在不同附图中示出，相同的元件也由相同的附图标记表示。在以下描述中，提供诸如详细配置和组件的具体细节只是为了帮助全面理解本公开的实施例。因此，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对本文描述的实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简明，省略了对公知功能和结构的描述。以下描述的术语是考虑到本公开中的功能而定义的术语，并且可能根据用户、用户的意图或习惯而不同。因此，应当基于整个说明书的内容来确定这些术语的定义。
本公开可以具有各种修改和各种实施例，下面参照附图详细描述其中的一些实施例。然而，应当理解的是，本公开不限于这些实施例，而是包括在本公开的范围内的所有修改、等同形式和替代形式。
尽管包括诸如第一、第二等序数的术语可以用于描述各种元件，但结构元件并不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开来。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一结构元件可以被称为第二结构元件。类似地，第二结构元件也可以被称为第一结构元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关项中的任一项和它们的所有组合。
本文中所使用的术语仅用于描述本公开的各种实施例，而不旨在限制本公开。除非上下文另有明确指示，单数形式旨在包括复数形式。在本公开中，应当理解的是，术语“包括”或“具有”指示存在特征、数目、步骤、操作、结构元件、部件或它们的组合，但是不排除存在一个或更多个其它特征、数目、步骤、操作、结构元件、部件或它们的组合或者添加一个或更多个其它特征、数目、步骤、操作、结构元件、部件或它们的组合的可能。
除非不同地定义，本文所使用的所有术语具有与本公开所属领域的技术人员所理解的含义相同的含义。诸如在通用字典中定义的术语要被解释为具有与相关技术领域中的上下文含义相同的含义，而不应该被解释为具有理想的或过于正式的含义，除非在本公开中明确地定义。
根据一个实施例的电子设备可以是各种类型的电子设备中的一种。电子设备可以包括例如便携式通信设备(例如，智能手机)、计算机、便携式多媒体设备、便携式医疗设备、相机、可穿戴设备或家用电器。根据本公开的一个实施例，电子设备不限于以上所述的电子设备。
本公开中所使用的术语并不旨在限制本公开，而是旨在包括针对相应实施例的各种改变、等同形式或替换形式。关于对附图的描述，相似的附图标号可以用来指代相似或相关的元件。与项相对应的名词的单数形式可以包括一个或更多个事物，除非相关上下文另有明确指示。如本文所使用的，诸如“A或B”、“A和B中的至少一个”、“A或B中的至少一个”、“A、B或C”、“A、B和C中的至少一个”以及“A、B或C中的至少一个”的短语中的每一个短语可以包括在与相应短语中一起列举出的项的所有可能组合。如本文所使用的，诸如“第1”、“第2”、“第一”和“第二”的术语可以用于将相应组件与另一个组件区分开来，而不旨在在其它方面(例如，重要性或顺序)限制这些组件。如果一个元件(例如，第一元件)被称为(带有或不带有术语“操作地”或“通信地”)“与另一个元件(例如，第二元件)耦接”、“耦接到另一个元件(例如，第二元件)”、“与另一个元件(例如，第二元件)连接”或“连接到另一个元件(例如，第二元件)”，则旨在表示该元件可以与该另一元件直接(例如，有线地)耦接、无线耦接、或经由第三元件耦接。
如本文所使用的，术语“模块”可以包括以硬件、软件或固件实现的单元，并且可以与例如“逻辑”、“逻辑块”、“部件”和“电路”的其它术语互换使用。模块可以是适于执行一个或更多个功能的单个集成组件或者最小单元或其部分。例如，根据一个实施例，可以以专用集成电路(ASIC)的形式来实现模块。
本文所公开的系统和方法旨在通过使用基于单连接天线阵列的显式计算的波束成形向量来改进模拟波束成形。关于模拟天线的信道信息是显式计算所必需的。本文公开了用于估计关于模拟天线的信道信息的多种信道恢复方法。
参照等式(1)中的系统模型：
y＝WHHx+WHn (1)
其中，y是接收到的信号，w是波束成形矩阵，n是噪声。发送器模拟波束成形和预编码器矩阵被并入在有效的信道矩阵H中。每个参数的维度用以下变量指定：
W：NRX×NRF；
H：NRX×Ns；
y：NRF×1；
x：Ns×1；
n：NRF×1；
其中，Ns：流的数目(例如，2)；
NRF：RF链的数目(例如，2)；
NRX，RF：每个RF链的接收模拟天线的数目(例如，4)；以及
NRX＝NRX，RF*NRF：接收模拟天线的总数(例如，8)。
特别地，接收器模拟波束成形矩阵W是要导出的主要设计参数。以下计算是在如下情况下进行的：存在2个Rx(接收器)面板，每个面板具有4个天线，从而NRF＝2，NRX，RF＝4。为了适应实际的RF约束，W是分块对角矩阵的形式，具有两列波束成形矩阵向量w1和w2，其中每一个具有维度NRX，RF×1并且对应于第一RF链或第二RF链。W可以写成等式(2)：
Figure BDA0002249605870000051
为了克服信道协方差矩阵
Figure BDA0002249605870000052
使用如下等式(3)和等式(4)：
Figure BDA0002249605870000053
Figure BDA0002249605870000054
其中，等式(4)是指示函数。
能够通过迭代单连接模拟波束成形(ISAB)过程或者通过基于本征的单连接模拟波束成形(ESAB)过程，显式计算波束成形矩阵W和/或波束成形向量w1、w2，在通过ISAB过程进行的计算中，相继地获得移相器系数(例如，取得w1的初始值，然后使用w1计算w2，再用新的w2计算新的w1，用新的w1计算新的w2，依此类推)。
对单连接波束成形问题的封闭解是在ESAB过程中利用几个近似而导出的。关于模拟天线的信道信息被用于本公开的显式计算模拟波束成形方法(ISAB和ESAB两者)。然而，可用的接收器(Rx)侧信道信息是基于信道状态信息参考信号(CSI-RS)波束扫描周期的在每个RF链上的估计信道。
关于ISAB过程，ISAB过程是假设窄带信道(或单副载波情况)而导出的。给定w2的初始值，该问题被表示为公式(5)：
maxlog(g(w1|w2)) (5)
从而，在等式(6)中：
Figure BDA0002249605870000061
其中，在等式(7)中：
Figure BDA0002249605870000062
用给定的w1来更新是类似的，如在等式(8)中：
Figure BDA0002249605870000063
其中，等式(9)：
Figure BDA0002249605870000064
在整个带宽部分上存在多个CSI-RS资源粒子(RE)。当应用ISAB方法时，为每个副载波计算D1和D2矩阵，然后在这些副载波上求D1和D2矩阵的平均。Di，n表示在第n个副载波上计算的Di矩阵，从而，如在等式(10)中：
Figure BDA0002249605870000065
然而，上述解可能没有考虑模拟波束成形中的幅度约束。为了满足该约束，相位信息被取为等式(11)和等式(12)：
Figure BDA0002249605870000066
Figure BDA0002249605870000067
关于ESAB过程，ESAB过程通常是次最优解，并且是在以下三个假设下对等式(3)中的初始优化问题的封闭解：
(1)信噪比(SNR)足够高，使得噪声被忽略(即σ2≈0)；
(2)假设在模拟波束成形的设计中的幅度约束的影响较小，在推导过程中忽略该幅度约束(即，
Figure BDA0002249605870000068
)；以及
(3)通过多个天线发送两个流。
类似于ISAB，ESAB也是假设窄带信道(例如，单副载波情况)而导出的。信道矩阵被定义为
Figure BDA0002249605870000071
并且
Figure BDA0002249605870000072
从而，如在等式(13)中：
Figure BDA0002249605870000073
使用高SNR近似并忽略噪声，最优解是
Figure BDA0002249605870000074
并且
Figure BDA0002249605870000075
其中等式(14)：
Figure BDA0002249605870000076
对于单副载波情况，
Figure BDA0002249605870000077
其中β是归一化因子。对于多副载波情况，
Figure BDA0002249605870000078
被定义为在第n副载波上计算的
Figure BDA0002249605870000079
矩阵，从而，如在等式(15)中：
Figure BDA00022496058700000710
类似于ISAB，为了满足模拟波束成形的幅度约束，可以取w2和w1的相位信息。
在本ISAB/ESAB过程中，假设每个模拟天线的信道矩阵是已知的。实际上，可能无法直接估计每个模拟天线的信道。作为替代，可以在波束扫描期间估计每个CSI-RS符号中的波束成形的信道。
除了上述的ISAB/ESAB过程，在本文中还提供用于恢复模拟信道的多个过程。
图1是根据一个实施例的信道恢复过程100的示图。信道恢复过程100涉及基于每个天线的信道估计(CE)的模拟波束成形过程。该信道恢复过程利用信号102和波束扫描导频信号104。在106，该过程对导频信号104执行数字信道估计。在108，该过程执行模拟信道估计。
假设副载波k上的在第i个Rx面板与第j个Tx(发送器)面板之间的信道向量在Rx波束扫描持续期间不改变，在第l个扫描符号上，波束成形向量al被应用于第i个Rx面板。l＝1,...，N，其中N是波束扫描符号的总数，如在等式(16)中：
ri，j，k，l＝al H hi，j，k (16)
通过定义ri，j，k＝[ri，j，k，1，ri，j，k，2,...，ri，j，k，N]T以及A＝[a1，a2,...，aN]H，等式(17)被表示为：
ri，j，k＝Ahi，j，k (17)
模拟信道估计108是欠确定性问题，尤其是当波束扫描持续时长不足以恢复每个面板的所有信道信息时，并且具有许多解决方案，例如最小二乘方估计和压缩感知。可以在模拟信道估计108中利用正则化最小二乘方(RLS)信道恢复。
假设通过降噪完全消除了噪声，则可以通过最小二乘方法恢复副载波k上的在第i个Rx面板与第j个Tx面板之间的信道向量，如等式(18)中：
hi，j，k＝AH(AAH)-1ri，j，k (18)
ri，j，k的维度是N×1，A的维度是N×NRX，RF，hi，j，k的维度是NRX，RF×1。在实际应用中，有可能N≤NRX，RF，这导致最小二乘方的病态。作为替代，正则化最小二乘方强加了另一个约束，即信道功率不发散，如在等式(19)中：
L(hi，j，λ)＝||ri，j，k-Ahi，j，k||2+λ||hi，j，k||2 (19)
等式(19)被转换为原始最小二乘方问题，如在等式(20)中：
Figure BDA0002249605870000081
因此，RLS解可以被提供为等式(21)：
hi，j，k＝AH(AAH+λIN)-1ri，j，k (21)
然后，在110，该过程执行如上所述的ISAB或ESAB，并且在112，该过程执行模拟波束成形。
图2是根据一个实施例的信道恢复过程200的示图。信道恢复过程200是在没有每个天线的CE的情况下的模拟波束成形过程，使得首先对每个RF链上的估计信道执行显式计算模拟波束成形过程(ISAB/ESAB)，然后对从ISAB/ESAB得到的波束成形向量应用后处理功能。
过程200利用信号202和波束扫描导频信号204。在206，过程200对导频信号204执行数字信道估计，然后在208执行如上所述的ISAB或ESAB。
在210，执行对虚拟天线的处理。这是根据等式(22)的噪声模型来恢复信道向量hi，jk的另一种替代解决方案：
Figure BDA0002249605870000091
该过程没有在技术上恢复信道向量hi，j，k，而是将Ahi，j，k考虑为虚拟信道。结果，所接收的信号被重写为等式(23)：
Figure BDA0002249605870000092
另外，噪声能够被预白化，例如在等式(24)中：
Figure BDA0002249605870000093
其中，如在等式(25)中：
RC＝σ2AAH (25)
现在，
Figure BDA0002249605870000094
用作有效信道，并用于生成在所有副载波上的平均信道协方差。
假设从ISAB或ESAB得到的解是WB，如在公式(26)中：
Figure BDA0002249605870000095
其中fABF(·)是诸如ISAB或ESAB的模拟波束成形函数。WB不受幅度约束的限制。WB是在不消除幅度信息的情况下从fABF(·)生成的。结果，WB中每个元素的幅度不一定是1。
此后，虚拟信道用于导出波束系数向量，如等式(27)：
Figure BDA0002249605870000096
可以在频域中在所有副载波上求信道协方差矩阵的平均，然后计算一次在等式(10)中的Di。在212，过程200执行模拟波束成形。
图3是根据一个实施例的处于网络环境300中的电子设备301的框图。参照图3，网络环境300中的电子设备301可以经由第一网络398(例如，短程无线通信网络)与电子设备302通信，或者经由第二网络399(例如，远程无线通信网络)与电子设备304或服务器308通信。电子设备301可以经由服务器308与电子设备304通信。电子设备301可以包括处理器320、存储器330、输入设备350、声音输出设备355、显示设备360、音频模块370、传感器模块376、接口377、触觉模块379、相机模块380、电源管理模块388、电池389、通信模块390、用户识别模块(SIM)396或天线模块397。在一个实施例中，可以从电子设备301中省略至少一个组件(例如，显示设备360或相机模块380)，或者可以将一个或更多个其它组件添加到电子设备301中。在一个实施例中，可以将一些组件实现为单个集成电路(IC)。例如，传感器模块376(例如，指纹传感器、虹膜传感器或照度传感器)可以嵌入在显示设备360(例如，显示器)中。
处理器320可以执行例如软件(例如，程序340)以控制电子设备301的与处理器320耦接的至少一个其它组件(例如，硬件组件或软件组件)，并且可以执行各种数据处理或计算。作为数据处理或计算的至少一部分，处理器320可以将从另一个组件(例如，传感器模块376或通信模块390)接收的命令或数据加载到易失性存储器332中，对存储在易失性存储器332中的命令或数据进行处理，并将结果数据存储在非易失性存储器334中。处理器320可以包括主处理器321(例如，中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP))和辅助处理器323(例如，图形处理单元(GPU)、图像信号处理器(ISP)、传感器中枢处理器或通信处理器(CP))，辅助处理器323可以独立于主处理器321操作或与主处理器321配合操作。另外地或可选地，辅助处理器323可以适于比主处理器321耗电更少，或者适于执行特定功能。辅助处理器323可以被实现为与主处理器321分离，或者被实现为是主处理器321的一部分。
在主处理器321处于停用(例如，休眠)状态时，辅助处理器323可以代替主处理器321控制与电子设备301的组件中的至少一个组件(例如，显示设备360、传感器模块376或通信模块390)相关的功能或状态中的至少一些，或者在主处理器321处于激活状态(例如，执行应用)时，辅助处理器323可以与主处理器321一起来控制与电子设备301的组件中的至少一个组件(例如，显示设备360、传感器模块376或通信模块390)相关的功能或状态中的至少一些。根据一个实施例，辅助处理器323(例如，图像信号处理器或通信处理器)可以实现为在功能上与辅助处理器323相关的另一个组件(例如，相机模块380或通信模块390)的一部分。
存储器330可以存储由电子设备301的至少一个组件(例如，处理器320或传感器模块376)使用的各种数据。各种数据可以包括例如软件(例如，程序340)以及针对与该软件相关的命令的输入数据或输出数据。存储器330可以包括易失性存储器332和非易失性存储器334。
程序340可以作为软件存储在存储器330中，并且可以包括例如操作系统(OS)342、中间件344或应用346。
输入设备350可以从电子设备301的外部(例如，用户)接收要由电子设备301的其它组件(例如，处理器320)使用的命令或数据。输入设备350可以包括例如麦克风、鼠标或键盘。
声音输出设备355可以将声音信号输出到电子设备301的外部。声音输出设备355可以包括例如扬声器或接收器。扬声器可以用于诸如播放多媒体或录音的通用目的，接收器可以用于接收来话呼叫。根据一个实施例，接收器可以被实现为与扬声器分离或者是扬声器的一部分。
显示设备360可以可视化地向电子设备301的外部(例如，用户)提供信息。显示设备360可以包括例如显示器、全息设备或投影仪以及用于控制显示器、全息设备和投影仪中的相应一个的控制电路。根据一个实施例，显示设备360可以包括适于检测触摸的触摸电路，或者适于测量由触摸引起的力的强度的传感器电路(例如，压力传感器)。
音频模块370可以将声音转换为电信号，反之亦然。根据一个实施例，音频模块370可以经由输入设备350获得声音，或者经由声音输出设备355或与电子设备301直接地(例如，有线地)或无线地耦接的外部电子设备302的耳机输出声音。
传感器模块376可以检测电子设备301的操作状态(例如，功率或温度)或电子设备301外部的环境状态(例如，用户的状态)，然后生成与检测到的状态相对应的电信号或数据值。传感器模块376可以包括例如手势传感器、陀螺仪传感器、大气压力传感器、磁传感器、加速度传感器、握持传感器、接近传感器、颜色传感器、红外(IR)传感器、生物测量传感器、温度传感器、湿度传感器或照度传感器。
接口377可以支持用来使电子设备301与外部电子设备302直接地(例如，有线地)或无线地耦接的一个或更多个特定协议。根据一个实施例，接口377可以包括例如高清晰度多媒体接口(HDMI)、通用串行总线(USB)接口、安全数字(SD)卡接口或音频接口。
连接端子378可以包括连接器，电子设备301可以经由该连接器与外部电子设备302物理连接。根据一个实施例，连接端子378可以包括例如HDMI连接器、USB连接器、SD卡连接器或音频连接器(例如，耳机连接器)。
触觉模块379可以将电信号转换为可由用户经由触觉或动觉识别的机械刺激(例如，振动或运动)或电刺激。根据一个实施例，触觉模块379可以包括例如电机、压电元件或电刺激器。
相机模块380可以捕获静止图像或运动图像。根据一个实施例，相机模块380可以包括一个或更多个透镜、图像传感器、图像信号处理器或闪光灯。
电源管理模块388可以管理提供给电子设备301的电力。电源管理模块388可以实现为例如电源管理集成电路(PMIC)的至少一部分。
电池389可以向电子设备301的至少一个组件供电。根据一个实施例，电池389可以包括例如不可再充电的原电池、可再充电的蓄电池或者燃料电池。
通信模块390可以支持在电子设备301与外部电子设备(例如，电子设备302、电子设备304或服务器308)之间建立直接(例如，有线)通信信道或无线通信信道，并通过所建立的通信信道执行通信。通信模块390可以包括可独立于处理器320(例如，AP)而操作的一个或更多个通信处理器，并且支持直接(例如，有线)通信或无线通信。根据一个实施例，通信模块390可以包括无线通信模块392(例如，蜂窝通信模块、短程无线通信模块或全球导航卫星系统(GNSS)通信模块)或有线通信模块394(例如，局域网(LAN)通信模块或电力线通信(PLC)模块)。这些通信模块中的相应一个通信模块可以经由第一网络398(例如，诸如BluetoothTM、无线保真(Wi-Fi)直连或红外数据协会标准(IrDA)的短程通信网络)或第二网络399(例如，诸如蜂窝网络、因特网或计算机网络(例如，LAN或广域网(WAN)的远程通信网络)与外部电子设备通信。这些各种类型的通信模块可以实现为单个组件(例如，单个IC)，或者可以实现为彼此分离的多个组件(例如，多个IC)。无线通信模块392可以使用存储在用户识别模块396中的用户信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI))识别和认证处于诸如第一网络398或第二网络399的通信网络中的电子设备301。
天线模块397可以将信号或功率发送到电子设备301的外部(例如，外部电子设备)或从电子设备301的外部(例如，外部电子设备)接收信号或功率。根据一个实施例，天线模块397可以包括一个或更多个天线，并且，由此，可以例如通过通信模块390(例如，无线通信模块392)选择适合于通信网络(例如第一网络398或第二网络399)中使用的通信方案的至少一个天线。然后，可以经由所选择的至少一个天线在通信模块390与外部电子设备之间发送或接收信号或电力。
上述组件中的至少一些组件可以经由外设间通信方案(例如，总线、通用输入/输出口(GPIO)、串行外设接口(SPI)或移动产业处理器接口(MIPI))相互耦接并且在它们之间传送信号(例如，命令或数据)。
根据一个实施例，可以通过与第二网络399耦接的服务器308在电子设备301与外部电子设备304之间发送或接收命令或数据。电子设备302和电子设备304可以均是与电子设备301相同类型的设备，或是与电子设备301不同类型的设备。可以在外部电子设备302、304或308中的一个或更多个电子设备中执行要在电子设备301执行的全部操作或一些操作。例如，如果电子设备301将要自动地或者响应于来自用户或另一个设备的请求而执行某功能或服务，则作为执行该功能或服务的替代或者除了执行该功能或服务之外，电子设备301还可以请求一个或更多个外部电子设备执行该功能或服务中的至少一部分。接收到请求的一个或更多个外部电子设备可以执行所请求的该功能或服务的至少一部分，或者执行与该请求相关的另外功能或另外服务，并将执行的结果传送到电子设备301。电子设备301可以在进一步处理结果或不进一步处理结果的情况下将该结果提供为对请求的答复的至少一部分。为此，例如，可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。
一个实施例可以被实现为包括存储在可由机器(例如，电子设备301)读取的存储介质(例如，内部存储器336或外部存储器338)中的一个或更多个指令的软件(例如，程序340)。例如，电子设备301的处理器可以在处理器的控制下使用或不使用一个或更多个其它组件的情况下调用存储在存储介质中的一个或更多个指令中的至少一个指令，并执行该至少一个指令。因此，可以操作机器以根据所调用的至少一个指令执行至少一个功能。一个或更多个指令可以包括由编译器生成的代码或可由解释器执行的代码。可以以非暂时性存储介质的形式提供机器可读存储介质。术语“非暂时性”表示存储介质是有形设备，并且不包括信号(例如，电磁波)，但是该术语不在数据被半永久地存储在存储介质中与数据被临时存储在存储介质中之间进行区分。
根据一个实施例，本公开的方法可以被包括或提供在计算机程序产品中。计算机程序产品可以作为产品在销售者与购买者之间进行交易。计算机程序产品可以以机器可读存储介质(例如，光盘只读存储器(CD-ROM))的形式来发布，或者可经由应用商店(例如，Play StoreTM)在线发布(例如，下载或上传)，或者可直接在两个用户设备(例如，智能手机)之间发布。如果是在线发布，则计算机程序产品的至少一部分可以是临时产生的，或者至少临时存储在机器可读存储介质(例如，制造商的服务器的存储器、应用商店的服务器或中继服务器)中。
根据一个实施例，上述组件的每个组件(例如，模块或程序)可以包括单个实体或多个实体。可以省略上述组件中的一个或更多个组件，或者可以添加一个或更多个其它组件。可选地或另外地，可以将多个组件(例如，模块或程序)集成为单个组件。在这种情况下，集成后的组件可以仍旧按照与多个组件中的相应一个组件在集成之前执行一个或更多个功能相同或相似的方式执行一个或更多个功能。由模块、程序或另一组件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或启发式地执行，或者可以以不同的顺序执行或省略一个或更多个操作，或者可以添加一个或更多个其它操作。
尽管已经在对本公开的详细描述中描述了本公开的某些实施例，但是在不脱离本公开的范围的情况下，可以以各种形式修改本公开。因此，本公开的范围不应当仅基于所描述的实施例来确定，而应基于所附权利要求及其等同形式来确定。

Claims (20)

1.一种用于单连接天线阵列的模拟波束成形的方法，所述方法包括：
基于每个天线估计模拟信道；
基于所估计的模拟信道计算模拟波束成形矩阵；以及
基于所计算的模拟波束成形矩阵执行模拟波束成形。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模拟波束成形矩阵是根据迭代单连接模拟波束成形过程计算的。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述迭代单连接模拟波束成形过程包括相继地获得移相器系数。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述模拟波束成形矩阵是根据基于本征的单连接模拟波束成形过程计算的。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，估计所述模拟信道包括通过正则化最小二乘方信道恢复来恢复模拟信道信息。
6.一种用于单连接天线阵列的模拟波束成形的系统，所述系统包括：
收发器；和
处理器，所述处理器被配置为：
基于每个天线估计模拟信道；
基于所估计的模拟信道显式计算模拟波束成形矩阵；以及
基于所计算的模拟波束成形矩阵执行模拟波束成形。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述模拟波束成形矩阵是根据迭代单连接模拟波束成形过程计算的。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述模拟波束成形矩阵是根据基于本征的单连接模拟波束成形过程计算的。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述基于本征的单连接模拟波束成形过程包括导出对单连接优化的封闭解。
10.根据权利要求6所述的系统，其中，所述处理器被配置为：通过根据正则化最小二乘方信道恢复来恢复模拟信道信息，估计所述模拟信道。
11.一种用于单连接天线阵列的模拟波束成形的方法，所述方法包括：
计算模拟波束成形矩阵；
基于虚拟天线估计模拟信道；以及
基于所计算的模拟波束成形矩阵和所估计的虚拟天线上的模拟信道执行模拟波束成形。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述模拟波束成形矩阵是根据迭代单连接模拟波束成形过程计算的。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述模拟波束成形矩阵是根据基于本征的单连接模拟波束成形过程计算的。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述基于本征的单连接模拟波束成形过程包括导出对单连接优化的封闭解。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，估计所述模拟信道包括将模拟信道信息恢复为虚拟信道。
16.一种用于单连接天线阵列的模拟波束成形的系统，所述系统包括：
收发器；以及
处理器，所述处理器被配置为：
显式计算模拟波束成形矩阵；
基于虚拟天线估计模拟信道；以及
基于所计算的模拟波束成形矩阵和所估计的虚拟天线上的模拟信道执行模拟波束成形。
17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述模拟波束成形矩阵是根据迭代单连接模拟波束成形过程计算的。
18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述迭代单连接模拟波束成形过程包括相继地获得移相器系数。
19.根据权利要求16所述的系统，其中，所述模拟波束成形矩阵是根据基于本征的单连接模拟波束成形过程计算的。
20.根据权利要求16所述的系统，其中，所述处理器被配置为：通过将模拟信道信息恢复为虚拟信道，估计所述模拟信道。
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