CN115001556B - 一种天线系统及信号处理方法 - Google Patents

一种天线系统及信号处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115001556B
CN115001556B CN202210822513.5A CN202210822513A CN115001556B CN 115001556 B CN115001556 B CN 115001556B CN 202210822513 A CN202210822513 A CN 202210822513A CN 115001556 B CN115001556 B CN 115001556B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signals
unpaired
radio frequency
driving
matrix
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210822513.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115001556A (zh
Inventor
张志荣
郭瀚
魏明烁
谢伟良
胡春雷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Telecom Corp Ltd
Original Assignee
China Telecom Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Telecom Corp Ltd filed Critical China Telecom Corp Ltd
Priority to CN202210822513.5A priority Critical patent/CN115001556B/zh
Publication of CN115001556A publication Critical patent/CN115001556A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115001556B publication Critical patent/CN115001556B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842—Weighted combining
    • H04B7/0848—Joint weighting
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/10—Polarisation diversity; Directional diversity
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本公开是关于一种天线系统及信号处理方法，涉及通信技术领域，该系统包括天线阵列、非成对驱动单元和射频通道，该天线阵列包括2M个子阵列，M为大于1的正整数，该射频通道包括N个射频通道，用于对连接的2M个子阵列接收的信号和/或发射的信号进行信号处理，其中，N为小于2M的正整数，该非成对驱动单元，用于对N个射频通道的信号进行加权处理，将处理后的信号分别传输到2M个子阵列，以及，对2M个子阵列的信号进行加权处理，将处理后的信号分别传输到N个射频通道。这样，无需增加额外的射频通道，即可通过非成对驱动单元实现N个射频通道与2M个子阵列组成的非成对信号之间的转换处理，减少了额外设备成本的投入，提高了接入网资源的利用率。

Description

一种天线系统及信号处理方法
技术领域
本公开实施例涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种天线系统及信号处理方法。
背景技术
随着进入5G通讯网络时代的脚步越来越快，加入5G通信网络的人数也呈指数倍增长，并且，为了满足5G网络下越来越多的场景需求，对5G网络的覆盖面积以及可接入容量要求也越来越多。
而为了满足5G网络越来越紧迫的需求，往往是通过增加天线阵列，来扩大天线所覆盖的面积以及增加可接入的容量，但是，由于现有应用中射频通道与天线阵列是一对一连接驱动的，若增加天线阵列的数量，同时也需要增加射频通道的数量，从而会导致增加了额外的设备成本，也降低了接入网资源的利用率。
需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种天线系统及信号处理方法，以至少解决相关技术中若增加天线阵列的数量，也需增加射频通道的数量，从而导致增加了额外的设备成本，也降低了接入网资源利用率的问题。
根据本公开的第一方面，提供一种天线系统，该系统包括：天线阵列、非成对驱动单元和射频通道；
所述天线阵列包括M个双极化阵列组，所述M个双极化阵列组由2M个子阵列组成，其中，所述M为大于1的正整数；
所述射频通道包括N个射频通道，用于对连接的所述2M个子阵列接收的信号和/或发射的信号进行信号处理，其中，所述N为小于所述2M的正整数；
所述非成对驱动单元，用于对所述N个射频通道的信号进行加权合成处理，将处理后的信号分别传输到所述2M个子阵列，以及，对所述2M个子阵列的信号进行分配加权处理，将处理后的信号分别传输到所述N个射频通道。
可选的，所述非成对驱动单元，具体为：
所述非成对驱动单元包括2M个第一复合处理单元和2M个第二复合处理单元，所述2M个第一复合处理单元与所述2M个子阵列和所述N个射频通道连接，所述2M个第二复合处理单元与所述2M个子阵列和所述N个射频通道连接；
所述第一复合处理单元，用于对所述N个射频通道传输的N个第一信号进行加权放大与合成处理得到第二信号，并将所述第二信号传输到所述子阵列；
所述第二复合处理单元，用于对所述子阵列传输的第三信号进行分配与加权放大处理得到N个第四信号，并将所述N个第四信号分别传输到所述N个射频通道。
可选的，所述第一复合处理单元，具体为：
所述第一复合处理单元包括一个第一功率合成器和N个第一放大器，所述N个第一放大器的输入端分别与所述N个射频通道的发射通道连接，所述N个第一放大器的输出端与所述第一功率合成器的输入端连接，所述第一功率合成器的输出端与所述子阵列的发射端连接；
所述第一放大器，用于按照第一目标权重值对所述第一信号进行放大处理；所述第一目标权重值是根据预设第一非成对驱动系数确定的；
所述第一功率合成器，用于将所述N个第一放大器处理后的N个信号合成获得所述第二信号。
可选的，所述第二复合处理单元，具体为：
所述第二复合处理单元包括一个功率分配器和N个第二放大器，所述功率分配器的输入端与所述子阵列的接收端连接；所述功率分配器的输出端与所述N个第二放大器的输入端连接，所述N个第二放大器的输出端分别与所述N个射频通道连接；
所述功率分配器，用于将所述子阵列接收的所述第三信号按照N均分处理；
所述第二放大器，用于对所述功率分配器均分处理后的信号按照第二目标权重值进行放大处理，得到所述第四信号；所述第二目标权重值是根据预设第二非成对驱动系数确定的。
可选的，所述非成对驱动单元还包括N个第二功率合成器，
所述第二功率合成器的输入端分别与所述2M个第二复合处理单元中的一个第二放大器的输出端连接，所述第二功率合成器的输出端与所述射频通道的接收通道连接；
所述第二功率合成器，用于将所述2M个第二复合处理单元放大处理后的2M个第四信号，合成为一个信号传输至所述射频通道的接收通道，以便所述射频通道对所述2M个子阵列传输的信号进行处理。
可选的，所述M个双极化阵列组之间按照预设列间距均匀排列。
可选的，所述2M个子阵列是2M个均匀子阵列，所述M个双极化阵列组是M个双极化均匀阵列组。
根据本公开的第二方面，提供一种信号处理方法，所述方法包括：
接收N个射频通道传输的N个第一信号；所述N为大于1的正整数；
利用预设第一非成对驱动系数，将所述N个第一信号进行变换处理，生成2M个第二信号；所述N为小于所述2M的正整数；
将所述2M个第二信号分别传输到2M个子阵列，以便所述子阵列基于所述第二信号发射信号。
可选的，所述利用预设第一非成对驱动系数，将所述N个第一信号进行变换处理，生成2M个第二信号，包括：
根据所述N个第一信号，生成N×1的输入矩阵；
通过2M×N的第一非成对驱动矩阵与所述N×1的输入矩阵相乘，计算得到2M×1的输出矩阵；所述第一非成对驱动矩阵是根据预设二阶范数求解公式来确定的；
根据所述2M×1的输出矩阵分别确定生成的所述2M个第二信号。
根据本公开的第三方面，提供一种信号处理方法，所述方法包括：
接收2M个子阵列传输的2M个第三信号；所述M为大于1的正整数；
利用预设第二非成对驱动系数，将所述2M个第三信号进行变换处理，生成N个第四信号；所述N为小于所述2M的正整数；
将所述N个第四信号分别传输到N个射频通道，以便所述射频通道对所述第四信号处理。
可选的，所述利用预设第二非成对驱动系数，将所述2M个第三信号进行变换处理，生成N个第四信号，包括：
根据所述2M个第三信号，生成2M×1的输入矩阵；
通过N×2M的第二非成对驱动矩阵与所述2M×1的输入矩阵相乘，计算得到N×1的输出矩阵；所述第二非成对驱动矩阵是根据预设二阶范数求解公式来确定的；
根据所述N×1的输出矩阵分别确定生成的所述N个第四信号。
综上所述，本公开实施例提供的天线系统，可以包括天线阵列、非成对驱动单元和射频通道，该天线阵列包括M个双极化阵列组，M个双极化阵列组由2M个子阵列组成，其中，M为大于1的正整数，该射频通道包括N个射频通道，用于对连接的2M个子阵列接收的信号和/或发射的信号进行信号处理，其中，N为小于2M的正整数，该非成对驱动单元，用于对N个射频通道的信号进行加权合成处理，将处理后的信号分别传输到2M个子阵列，以及，对2M个子阵列的信号进行分配加权处理，将处理后的信号分别传输到N个射频通道。这样，无需增加额外的射频通道，即可通过非成对驱动单元实现N个射频通道与2M个子阵列组成的非成对信号之间的转换处理，一方面，减少了额外设备成本的投入，提高了接入网资源的利用率，另一方面，通过增加天线子阵列个数实现了扩大天线所覆盖的面积以及增加可接入的容量，可以适应于不同的5G网络使用场景，一定程度上提升了网络性能和用户体验。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示意性示出本公开实施例提供的一种天线系统的示意图；
图2示意性示出本公开实施例提供的一种非成对驱动单元的示意图；
图3示意性示出本公开实施例提供的另一种非成对驱动单元的示意图；
图4示意性示出本公开实施例提供的一种信号处理方法的步骤流程图；
图5示意性示出本公开实施例提供的一种信号处理方法的步骤流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。
此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
本公开实施例涉及一种天线系统，图1示意性示出本公开实施例提供的一种天线系统的示意图，如图1所示，该天线系统可以包括：天线阵列、非成对驱动单元03和射频通道，具体的，该天线系统可以应用于频分双工(Frequency Division Duplexing，FDD)的5GNR(5G New Radio)组网中。
天线阵列(antenna array)，由于单一天线的方向性是有限的，为了适合各种场合的应用，可以将工作在同一频率的两个天线子阵列，按照相同方向和相同间距进行排列构成双极化天线阵列组。如图1所示，天线阵列可以包括M个双极化阵列组01，每一双极化阵列组01可以包括两个子阵列02，即，该M个双极化阵列组01可以由2M个子阵列02组成。
射频通道可以是用于对连接的2M个子阵列02接收的信号和/或发射的信号进行信号处理，如图1所示，天线系统中可以包括N个射频通道04，其中，N可以为小于2M的正整数，即，天线系统中射频通道的个数小于子阵列的个数。需要说明的是，该射频通道可以包括有接收通道和发射通道，该接收通道用于将来自天线或者其他设备的射频信号解调到正交基带信号，该发射通道将正交基带信号调制到射频信号，其中，该接收通道的电路包括前端滤波、可编程衰减器、限幅器、低噪声前置放大器、正交解调器、差分滤波与放大、以及宽频带本振源。该发射通道的电路包括正交解调器、可编程衰减器、驱动放大器、宽频带本振源。
非成对驱动单元可以是用于对N个射频通道的信号进行加权合成处理，将处理后的信号分别传输到2M个子阵列，以及，对2M个子阵列的信号进行分配加权处理，将处理后的信号分别传输到N个射频通道。这样，可以实现在射频通道的个数与子阵列的个数不相同的情况下，利用非成对驱动单元来完成信号的转换与传输，既可以保证天线系统的正常运行，又可以降低天线系统中硬件成本的支出，提高了接入网的资源利用率。
示例的，在一种实现方式中，如图1所示，天线系统的具体连接关系为：N个射频通道04的一端均与数字波束赋形05连接，N个射频通道04的另一端均与非成对驱动单元03的一端连接，非成对驱动单元03的另一端分别于2M个子阵列02连接。其中，数字波束赋形05用于对信号的相位、信号幅度等进行处理。在天线发射信号时，可以将利用数字波束赋形05处理后的信号传输至N个射频通道，N个射频通道将信号传输至非成对驱动单元，再通过非成对驱动单元将处理后的信号传输至2M个子阵列，由2M个子阵列发射信号。在天线接收信号时，可以是2M个子阵列将信号传输至非成对驱动单元，再通过非成对驱动单元将处理后的信号传输至N个射频通道，N个射频通道再将信号传输至数字波束赋形对信号进行处理，这样，一定程度上可以提高天线系统中波束赋形的能力。
综上所述，本公开实施例提供的天线系统，可以包括天线阵列、非成对驱动单元和射频通道，该天线阵列包括M个双极化阵列组，M个双极化阵列组由2M个子阵列组成，其中，M为大于1的正整数，该射频通道包括N个射频通道，用于对连接的2M个子阵列接收的信号和/或发射的信号进行信号处理，其中，N为小于2M的正整数，该非成对驱动单元，用于对N个射频通道的信号进行加权合成处理，将处理后的信号分别传输到2M个子阵列，以及，对2M个子阵列的信号进行分配加权处理，将处理后的信号分别传输到N个射频通道。这样，无需增加额外的射频通道，即可通过非成对驱动单元实现N个射频通道与2M个子阵列组成的非成对信号之间的转换处理，一方面，减少了额外设备成本的投入，提高了接入网资源的利用率，另一方面，通过增加天线子阵列个数实现了扩大天线所覆盖的面积以及增加可接入的容量，可以适应于不同的5G网络使用场景，一定程度上提升了网络性能和用户体验。
在本公开实施例的一种实现方式中，该非成对驱动单元03，可以具体为：
非成对驱动单元03可以包括2M个第一复合处理单元和2M个第二复合处理单元，该2M个第一复合处理单元可以与2M个子阵列02和N个射频通道04连接，该2M个第二复合处理单元可以与2M个子阵列02和N个射频通道04连接；
该第一复合处理单元，可以用于对N个射频通道传输的N个第一信号进行加权放大与合成处理得到第二信号，并将第二信号传输到子阵列；
该第二复合处理单元，可以用于对子阵列传输的第三信号进行分配与加权放大处理得到N个第四信号，并将N个第四信号分别传输到N个射频通道。
本公开实施例中，第一复合处理单元可以是应用于天线发射信号的情况，具体的，可以是N个射频通道将信号分别传输至2M个第一复合处理单元中进行加权放大与合成处理，即，可以是一个第一复合处理单元与N个射频通道连接并接收N个射频通道传输的N个第一信号，通过第一复合处理单元对N个第一信号的加权放大与合成处理后得到一个第二信号，第一复合处理单元可以与一个子阵列连接并将处理后的第二信号传输至该子阵列中，即，2M个第一复合处理单元将处理后的第二信号分别传输至2M个子阵列中，以便该2M个子阵列发射信号。
示例的，天线系统可以是由12个子阵列和8个射频通道组成的，非成对驱动单元可以与8个射频通道连接，即，射频通道x1、x2、x3、…x7、x8连接至非成对驱动单元上，并且，非成对驱动单元可以与12个子阵列连接，即，子阵列y1、y2、y3、…y11、y12与非成对驱动单元连接。图2示意性示出本公开实施例提供的一种非成对驱动单元的示意图，在通过天线发射信号时，如图2所示，该非成对驱动单元03可以包括12个第一复合处理单元11，每一第一复合处理单元11的一端与8个射频通道x1、x2、x3、…x7、x8连接，每一第一复合处理单元11的另一端与一个子阵列连接，即，12个子阵列y1、y2、y3、…y11、y12分别与12个第一复合处理单元11连接。
本公开实施例中，第二复合处理单元可以是应用于天线接收信号的情况，具体的，可以是2M个子阵列将信号分别传输至2M个第二复合处理单元中，即，可以是一个子阵列与一个第二复合处理单元连接并接收该子阵列传输的第三信号，通过第二复合处理单元对第三信号的分配与加权放大处理后得到N个第四信号，第二符合处理单元可以与N个射频通道连接并将处理后的N个第四信号分别传输至N个射频通道中，以便N个射频通道接收2M个子阵列传输的信号。
示例的，天线系统可以是由12个子阵列和8个射频通道组成的，图3示意性示出本公开实施例提供的另一种非成对驱动单元的示意图，在通过天线接收信号时，如图3所示，该非成对驱动单元03可以包括12个第二复合处理单元21，每一第二复合处理单元21的一端与8个射频通道x1、x2、x3、…x7、x8连接，每一第二复合处理单元21的另一端与一个子阵列连接，即，12个子阵列y1、y2、y3、…y11、y12分别与12个子阵列连接。
在本公开实施例的一种实现方式中，该第一复合处理单元11，具体可以为：
该第一复合处理单元可以包括一个功率合成器和N个第一放大器，N个第一放大器的输入端分别与N个射频通道的发射通道连接，N个第一放大器的输出端与功率合成器的输入端连接，功率合成器的输出端与子阵列的发射端连接；
第一放大器，可以用于按照第一目标权重值对第一信号进行放大处理；
功率合成器，可以用于将N个第一放大器处理后的信号合并得到第二信号。
本公开实施例中，在天线发射信号的情况下，第一复合处理单元需要对N个射频通道传输的信号进行加权放大，再将放大后的N个信号合成为一个信号传输至连接的子阵列上。具体的，非成对驱动单元接收N个射频通道传输的信号，每一射频通道将信号分别传输至2M个第一复合处理单元中，即，每一第一复合处理单元可以接收到N个射频通道传输的信号，对于任一第一复合处理单元中，可以对每一射频通道传输的信号先进行加权放大处理再进行合成处理，即，每一第一复合处理单元中的N个第一放大器的输入端分别与N个射频通道的发射通道连接，第一放大器对射频通道传输的信号按照第一目标权重值进行加权放大处理，不同的第一放大器对应的第一目标权重值不同，再基于N个第一放大器的输出端与一个第一功率合成器的输入端连接，可以将放大处理后的N个信号传输至功率合成器中合成得到一个信号，而第一功率合成器的输出端与子阵列的发射端连接，则可以将该合成得到的信号传输至与该功率合成器连接的子阵列中，以便该子阵列基于传输的信号来发射信号。
需要说明的是，第一复合处理单元中包含有第一放大器的个数，可以是根据天线系统中包含有射频通道的个数来确定的，比如，天线系统中包括10个射频通道，则可以确定第一复合处理单元包括有一个功率合成器和10个第一放大器，天线系统中包括6个射频通道，则可以确定第一复合处理单元包括有一个功率合成器和6个第一放大器。第一复合处理单元中包含的N个第一放大器可以是与N个射频通道一一对应连接的，而由于每个射频通道传输的信号参数可能不同，比如，不同射频通道传输信号的波幅、频率、占空比等等可能不同，因此，可以通过与射频通道对应连接的第一放大器来实现对信号的转换和调整，并且，不同的第一放大器对信号转换和调整的程度并不相同，这样，多个射频通道可以通过对应连接的第一放大器对传输的信号进行转换和调整，使得经过放大器处理后的信号符合合成要求，从而可以利用功率合成器将N个处理后的信号，合成为一个信号传输至子阵列用于天线发射信号。
本公开实施例中，对于天线系统发射信号的情况，非成对驱动单元接收N个射频通道传输的N个第一信号，通过非成对驱动单元中包括的2M个第一复合处理单元，分别对N个第一信号进行加权放大与合成处理，将合成得到的第二信号分别传输至2M个子阵列中，这样，在射频通道的个数小于用于发射信号的子阵列的个数时，通过对射频通道传输的信号进行加权放大与合成处理，实现2M个子阵列发射N个射频通道传输的信号，在保证天线正常工作的前提下，降低了设备成本，提高了接入网资源的利用率。
示例的，如图2所示，非成对驱动单元03中包括12个第一复合处理单元11，每一第一复合处理单元11可以包括一个功率合成器12和8个第一放大器13，每一第一放大器的输入端与一个射频通道的发射通道连接，即，8个第一放大器的输入端分别与8个射频通道的发射通道连接，而8个第一放大器的输出端与功率合成器的输入端连接，通过功率合成器将加权放大处理后的8个信号合成为一个信号，功率合成器的输出端与一个子阵列的发射端连接，以便该子阵列可以将合成的信号发射出去。
在本公开实施例的一种实现方式中，该第二复合处理单元，可以具体为：
第二复合处理单元可以包括一个功率分配器和N个第二放大器，功率分配器的输入端与子阵列的接收端连接；功率分配器的输出端与N个第二放大器的输入端连接，N个第二放大器的输出端分别与N个射频通道连接；
功率分配器，可以用于将子阵列接收的第三信号按照N等分处理；
第二放大器，可以用于对功率分配器均分处理后的信号按照第二目标权重值进行放大处理，得到第四信号。
本公开实施例中，在天线接收信号的情况下，第二复合处理单元需要对一个子阵列传输的信号进行拆分，再对拆分后的信号分别进行加权放大处理，将放大处理后的信号分别传输至N个射频通道上，具体的，非成对驱动单元接收2M个子阵列传输的信号，2M个子阵列与2M个第二复合处理单元连接，即，每一子阵列的接收端与一个第二符合处理单元中功率分配器的输入端连接，通过功率分配器将子阵列接收到的第三信号按照N等分处理得到N个拆分信号，再由于功率分配器的输出端与N个第二放大器的输入端连接，则可以将得到的N个拆分信号分别传输至连接的N个第二放大器中进行加权放大处理，即，一个拆分信号传输至一个第二放大器中进行加权放大处理，由于N个第二放大器的输出端分别与N个射频通道连接，则可以将放大处理后的信号传输至N个射频通道中，以便射频通道对2M个子阵列传输的信号进行处理。
需要说明的是，第二复合处理单元中包含有第二放大器的个数，可以是根据天线系统中包含射频通道的个数来确定的，比如，天线系统中包括10个射频通道，则可以确定第二复合处理单元包括有一个功率分配器和10个第二放大器。由于功率分配器接收到一个子阵列输入的信号后，该功率分配器会按照预设个数对信号进行拆分，该预设个数可以是根据与功率分配器连接的第二放大器的个数确定的，例如，功率分配器连接有10个第二放大器，则该功率分配器可以将输入的信号按照10等分为10个信号。将拆分得到的N个信号分别传输至N个第二放大器中，以便第二放大器按照第二目标权重值对信号进行放大处理，其中，第二复合处理单元中的N个第二放大器可以是与N个射频通道一一对应连接的。由于每个射频通道传输的信号参数可能不同，比如，不同射频通道传输信号的波幅、频率、占空比等等可能不同，而不同第二放大器连接的射频通道也不同，因此，不同第二放大器上对信号加权放大处理的程度也不相同，这样，通过第二放大器的加权放大处理，使得拆分后的信号可以符合信号在对应连接的射频通道中传输的要求，从而可以保证信号在射频通道中的正常传输。
在本公开实施例的一种实现方式中，上述非成对驱动单元还可以包括N个第二功率合成器，
该第二功率合成器的输入端分别与2M个第二复合处理单元中的一个第二放大器的输出端连接，第二功率合成器的输出端与射频通道的接收通道连接；
该第二功率合成器，可以用于将2M个第二复合处理单元放大处理后的2M个第四信号，合成为一个信号传输至射频通道的接收通道，以便射频通道对2M个子阵列传输的信号进行处理。
本公开实施例中，由于第二复合处理单元是通过将子阵列输入的信号进行拆分与加权放大处理得到N个第四信号，2M个第二复合处理单元可以得到2M×N个第四信号，而非成对驱动单元需要将2M×N个第四信号传输至N个射频通道中，因此，非成对驱动单元中还需要N个第二功率合成器，对2M个第二复合处理单元得到的2M×N个第四信号进行合成处理，从而合成得到N个信号分别传输至N个射频通道中。具体的，第二功率合成器的输入端分别与2M个第二复合处理单元中的一个第二放大器的输出端连接，即，一个第二功率合成器分别与2M个第二复合处理单元连接，由于每一第二复合处理单元中的N个第二放大器是按照N个射频通道对应的不同加权值对信号进行加权放大的，则第二功率合成器可以与每一第二复合处理单元中针对同一射频通道对信号进行加权放大处理的第二放大器连接，例如，第二功率合成器的输出端与射频通道2连接，则第二功率合成器的输入端则可以与2M个第二复合处理单元中针对射频通道2进行加权放大处理的2M个第二放大器的输出端连接。这样，可以将针对同一射频通道的多个信号合成为一个信号传输至该射频通道中，提高了接入网资源的利用率，也使得一个射频通道可以接收到2M个子阵列传输的信号，优化了天线系统中信号传输的效率。
示例的，如图3所示，非成对驱动单元03中可以包括12个第二复合处理单元21，每一第二复合处理单元21可以包括一个功率分配器22和8个第二放大器23，功率分配器22的输入端与子阵列的接收端连接，功率分配器22的输出端分别与8个第二放大器23的输入端连接，8个第二放大器的输出端分别与8个第二功率合成器24的输入端连接，相应地，第二功率合成器24的输入端分别与12个第二复合处理单元21中的一个第二放大器23的输出端连接，即，第二功率合成器24的输入端与12个第二放大器23的输出端连接，第二功率合成器24的输出端可以与射频通道的接收通道连接。
本公开实施例中，对于天线系统接收信号的情况，非成对驱动单元接收2M个子阵列传输的2M个第三信号，通过非成对驱动单元中包括的2M个第二复合处理单元，分别对2M个第三信号进行拆分与加权放大处理，将拆分得到第四信号再进行合成并传输至对应的射频通道中，这样，在阵列接收到的信号个数大于射频通道的个数时，通过对信号的拆分、加权放大以及合成，实现N个射频通道来处理2M个子阵列接收的信号，降低了设备成本，也提高了接入网资源的利用率。
在本公开实施例的一种实现方式中，该M个双极化阵列组之间按照预设列间距均匀排列。
本公开实施例中，预设列间距可以是预先设定的阵列之间列间距，比如，预设列间距可以是0.42λ。现有技术中，由于受到铁塔迎风面积的限制，比如，在4列双极化阵列组，即8个子阵列排布时，在迎风面积不超过0.8平方米限制下，子阵列之间的列间距往往设置为0.7λ，总的天线列间距为3×0.7λ＝2.1λ。而为了增加天线系统中设置的阵列个数，本公开实施例是将子阵列按照预设列间距均匀排列，一种实现方式可以是先将现有的4列双极化阵列组的列间距缩减到0.42λ，并在其两边分别增加2列双极化阵列组，列间距仍为0.42λ，从而可以形成列间距为0.42λ的6列双极化阵列组。
本公开实施例中，在不超过铁塔迎风面面积限制，即不超过0.8平方米的限制下，通过缩减天线阵列之间的间距且增加天线阵列的个数，可以形成天线阵列个数大于射频通道个数的天线系统，可以最大限度地提高天线阵列覆盖面积以及接入容量，相对于现有的FDD NR 8TR天线，本公开实施例的天线系统，一定程度上提高了天线增益的效果。
在本公开实施例的一种实现方式中，该2M个子阵列可以是2M个均匀子阵列，该M个双极化阵列组可以是M个双极化均匀阵列组。本公开实施例中，2M个均匀子阵列可以是均匀摆放的2M个子阵列，即，2M个子阵列之间的间距、摆放方向等均是相同的。
在一种实现方式中，在天线发射信号的过程中，本公开实施例还提供一种信号处理方法，图4示意性示出本公开实施例提供的一种信号处理方法的步骤流程图，如图4所示，该方法可以包括：
步骤S301、接收N个射频通道传输的N个第一信号；所述N为大于1的正整数。
本公开实施例中，可以是非成对驱动单元中的2M个第一复合处理单元接收N个射频通道传输的N个第一信号，该第一信号可以是用于天线发射的信号。
步骤S302、利用预设第一非成对驱动系数，将所述N个第一信号进行变换处理，生成2M个第二信号；所述N为小于所述2M的正整数。
本公开实施例中，预设第一非成对驱动系数可以是预先根据实际情况设置的，其中，预设第一非成对驱动系数可以是2M×N的矩阵，该预设第一非成对驱动系数可以包括2M×N个第一目标权重值，可以分别按照第一目标权重值对信号进行变换处理，来生成2M个第二信号。
步骤S303、将所述2M个第二信号分别传输到2M个子阵列，以便所述子阵列基于所述第二信号发射信号。
本公开实施例中，可以是将2M个第二信号分别传输到对应连接的2M个子阵列上，以便子阵列基于该第二信号来发射信号。
可选的，本公开实施例中上述利用预设第一非成对驱动系数，将所述N个第一信号进行变换处理，生成2M个第二信号的操作，可以具体包括：
根据所述N个第一信号，生成N×1的输入矩阵；通过2M×N的第一非成对驱动矩阵与所述N×1的输入矩阵相乘，计算得到2M×1的输出矩阵；所述第一非成对驱动矩阵是根据预设二阶范数求解公式来确定的；根据所述2M×1的输出矩阵分别确定生成的所述2M个第二信号。
本公开实施例中，可以是将N个第一信号生成的N×1输入矩阵输入到第一预设驱动公式中，其中，第一信号可以是经过基带中数字波束赋形处理后得到的信号，在第一预设驱动公式中通过2M×N第一非成对驱动矩阵与N×1输入矩阵相乘，得到的相乘结果可以为2M×1输出矩阵。第一预设驱动公式可以表示为：
Y＝Wfcn*X+f
其中，Y可以是第一预设驱动公式的输出结果，即，Y可以是2M×1输出矩阵，Wfcn可以是2M×N第一非成对驱动矩阵，Wfcn可以是通过预设二阶范数求解公式来确定的，还可以根据现网实际情况对第一非成对驱动矩阵作细微调整，X可以是N×1输入矩阵，f可以是预设噪声值，该预设噪声值可以是根据实际情况设置的测量值。
示例的，由8个射频通道和12个子阵列组成的天线系统中，在天线发射信号的场景中，即，8个射频通道将第一信号传输至非成对驱动单元，通过非成对驱动单元对第一信号进行加权放大与合成处理，将处理后的第二信号分别传输至12个子阵列，以便子阵列基于第二信号来发射信号。其中，非成对驱动单元的具体处理步骤可以如下：首先，接收8个射频通道传输的8个第一信号，基于8个第一信号生成8×1输入矩阵X，X＝[x1,x2,…x8]’，其次，将输入矩阵X输入到第一预设驱动公式中，假设预设噪声值f为0，通过12×8第一非成对驱动矩阵与8×1输入矩阵相乘，得到12×1输出矩阵Y，Y＝[y1,y2,…,y12]’。
需要说明的是，确定12×8第一非成对驱动矩阵的过程可以如下，先确定第一非成对驱动矩阵的12列目标权值向量W12×1＝[w1,w2,…w12]’，该12列目标权值向量可以是根据12个子阵列的传输特性来确定的，以及，确定第一非成对驱动矩阵的8列目标权值向量W8×1＝[w1,w2,…w8]’，该8列目标权值向量可以是根据8个射频通道的传输特性来确定的，再通过预设二阶范数求解公式来确定最优解Wfcn*，并在最优解Wfcn*的基础上，结合实际工程操作情况来确定非成对驱动单元中的目标解Wfcn，将该目标解Wfcn作为第一非成对驱动矩阵，例如，在实际操作中，可以按照天线空间隔离度低、信号传输的干扰小、天线功耗小等多个维度的条件来调整最优解Wfcn*，从而得到符合实际需求的目标解Wfcn。具体的，该预设二阶范数求解公式可以表示如下：
Wfcn*＝argmin{||W12×1-Wfcn12×8*W8×1||2+k*R(f)}
其中，Wfcn*可以是利用预设二阶范数求解公式求解Wfcn12×8的最优解，W12×1可以是非成对驱动单元12列目标权值向量，W8×1可以是非成对驱动单元8列目标权值向量，Wfcn12×8可以是需要求解的变量，||W12×1-Wfcn12×8*W8×1||2可以是计算W12×1-Wfcn12×8*W8×1的二阶范数，argmin{}可以是确定函数取最小值时变量的取值，即，可以是{||W12×1-Wfcn12×8*W8×1||2+k*R(f)}取最小值时Wfcn12×8的取值，R(f)可以是非成对驱动单元引入的噪声惩罚函数，用于最大限度地降低噪声影响，k可以是非成对驱动单元引入的噪声惩罚因子，用于调节和降低噪声影响，该R(f)、k可以是根据操作经验确定的。
本公开实施例中，由于利用预设二阶范数求解公式计算得到的最优解，在实际工程实施中，可能无法实现或者实现后得到的效果不符合预期，因此，结合工程实施的实际情况调整最优解Wfcn*来确定目标解Wfcn，可以使得确定的目标解Wfcn更符合实际工程实施情况，且在实际操作中更容易实现，也更容易符合预期效果，提高了天线系统在实际应用中的效果，可以实现N个射频通道到2M列天线阵列的非成对(非1：1)最佳映射，从而可以在不增加额外设备成本的基础上，一定程度上提高了天线增益和波束赋形的能力。
实际应用中，可以将预设二阶范数求解公式中的k取值为0或f取值为0，通过预设二阶范数求解公式选取符合实际操作的最优解作为第一非成对驱动矩阵，该第一非成对驱动矩阵的具体表示可以如表1所示。
表1
c11 c12 c13 c14 c121 c122 c123 c124
c21 c22 c23 c24 c111 c112 c113 c114
c31 c32 c33 c34 c101 c102 c103 c104
c41 c42 c43 c44 c91 c92 c93 c94
c51 c52 c53 c54 c81 c82 c83 c84
c61 c62 c63 c64 c71 c72 c73 c74
c71 c72 c73 c74 c61 c62 c63 c64
c81 c82 c83 c84 c51 c52 c53 c54
c91 c92 c93 c94 c41 c42 c43 c44
c101 c102 c103 c104 c31 c32 c33 c34
c111 c112 c113 c114 c21 c22 c23 c24
c121 c122 c123 c124 c11 c12 c13 c14
具体的，根据上述表1所示，第一非成对驱动矩阵中的第1列到第4列之间可以是互相正交的，第5列与第1列的数据可以是反向，第6列与第2列的数据可以是反向，第7列与第3列的数据可以是反向，第8列与第4列的数据可以是反向，这样，通过尽可能保持正交，并保持一定空间隔离度，可以避免信号之间的干扰。
示例的，假设天线系统可以包括8个射频通道和12个子阵列，则可以确定在用于天线发射信号的过程中，非成对驱动单元中包括12个第一复合处理单元，每一第一复合处理单元可以包括一个功率合成器和8个第一放大器，具体的，第一复合处理单元1中的第一放大器1可以按照第一非成对驱动矩阵中的第一目标权重值c11，对射频通道1的第一信号进行加权放大处理，第一放大器2可以按照第一非成对驱动矩阵中的第一目标权重值c12，对射频通道2的第一信号进行加权放大处理，…，第一放大器8可以按照第一非成对驱动矩阵中的第一目标权重值c124，对射频通道8的第一信号进行加权放大处理，以此类推，第一复合处理单元2中的8个第一放大器可以按照第一非成对驱动矩阵中第二行包括的8个第一目标权重值(c21，c22，c23，c24，c111，c112，c113，c114)，分别对8个射频通道的第一信号进行加权放大处理，第一复合处理单元3中的8个第一放大器可以按照第一非成对驱动矩阵中第三行包括的8个第一目标权重值(c31，c32，c33，c34，c101，c102，c103，c104)，分别对8个射频通道的第一信号进行加权放大处理，……第一复合处理单元12中的8个第一放大器可以按照第一非成对驱动矩阵中第十二行包括的8个第一目标权重值(c121，c122，c123，c124，c11，c12，c13，c14)，分别对8个射频通道的第一信号进行加权放大处理。这样，非成对驱动单元中的2M个第一复合处理单元可以按照第一非成对驱动矩阵所指示的权重处理关系，对信号进行转换和调整，从而可以实现对N个射频通道信号的加权组合，最后输出到2M个子阵列。
在另一种实现方式中，当天线接收信号情况，图5示意性示出本公开实施例提供的另一种信号处理方法的步骤流程图，如图5所示，该方法可以包括：
步骤S401、接收2M个子阵列传输的2M个第三信号；所述M为大于1的正整数。
本公开实施例中，可以是非成对驱动单元中的2M个第一复合处理单元接收2M个子阵列传输的2M个第三信号，该第三信号可以是天线接收到的信号。
步骤S402、利用预设第二非成对驱动系数，将所述2M个第三信号进行变换处理，生成N个第四信号；所述N为小于所述2M的正整数。
本公开实施例中，预设第二非成对驱动系数可以是预先根据实际情况设置的，其中，预设第二非成对驱动系数可以是2M×N的矩阵，该预设第二非成对驱动系数可以包括2M×N个第二目标权重值，可以分别按照第二目标权重值对信号进行变换处理，来生成N个第四信号。
步骤S403、将所述N个第四信号分别传输到N个射频通道，以便所述射频通道对所述第四信号处理。
本公开实施例中，可以是将N个第四信号分别传输到对应连接的N个射频通道上，以便射频通道对2M个子阵列接收到的信号进行处理。
可选的，本公开实施例中上述利用预设第二非成对驱动系数，将所述2M个第三信号进行变换处理，生成N个第四信号的操作，可以具体包括：
根据所述2M个第三信号，生成2M×1的输入矩阵；通过N×2M的第二非成对驱动矩阵与所述2M×1的输入矩阵相乘，计算得到N×1的输出矩阵；所述第二非成对驱动矩阵是根据预设二阶范数求解公式来确定的；根据所述N×1的输出矩阵分别确定生成的所述N个第四信号。
本公开实施例中，可以是将2M个第三信号生成的2M×1输入矩阵输入到第二预设驱动公式中，其中，第三信号可以是子阵列接收到的信号，在第二预设驱动公式中通过N×2M第二非成对驱动矩阵与2M×1输入矩阵相乘，得到的相乘结果可以为N×1输出矩阵。第二预设驱动公式可以表示为：
X＝Wfcn+*Y+f
其中，X可以是第二预设驱动公式的输出结果，即，X可以是N×1输出矩阵，Y可以是2M×1输入矩阵，f可以是预设噪声值，Wfcn+可以是N×2M第二非成对驱动矩阵，N×2M第二非成对驱动矩阵Wfcn+可以是2M×N第一非成对驱动矩阵Wfcn的伪逆矩阵，即，Wfcn+可以为Wfcn矩阵的伪逆矩阵，由于Wfcn矩阵的行和列不等，则Wfcn矩阵不存在逆矩阵，只存在伪逆矩阵，具体的，可以通过下述公式对第一非成对驱动矩阵Wfcn计算来确定第二非成对驱动矩阵Wfcn+，该公式具体可以为：
Wfcn+＝(WfcnH*Wfcn)-1*WfcnH
其中，WfcnH可以为Wfcn矩阵的转置矩阵，(WfcnH*Wfcn)-1可以为方阵(WfcnH*Wfcn)的逆阵，Wfcn可以是通过前述预设二阶范数求解公式得到的，实际应用中还可以根据现网实际情况对第二非成对驱动矩阵作细微调整。
示例的，由8个射频通道和12个子阵列组成的天线系统中，在天线接收信号的场景中，即，12个子阵列将接收到的第三信号传输至非成对驱动单元，通过非成对驱动单元对第三信号进行拆分与加权放大处理，将处理后的第四信号分别传输至8个射频通道，以便射频通道处理子阵列接收的信号。其中，非成对驱动单元的具体处理步骤可以如下：首先，接收12个子阵列传输的12个第三信号，基于12个第三信号生成12×1输入矩阵Y，Y＝[y1,y2,…,y12]’，其次，将输入矩阵Y输入到第二预设驱动公式中，假设预设噪声值f为0，通过8×12第二非成对驱动矩阵与12×1输入矩阵相乘，得到8×1输出矩阵X，X＝[x1,x2,…x8]’。
需要说明的是，8×12第二非成对驱动矩阵可以是12×8第一非成对驱动矩阵的伪逆矩阵，具体计算过程如前所述，该8×12第二非成对驱动矩阵具体表示可以如表2所示。
表2
d11 d12 d13 d14 d15 d16 d17 d18 d19 d110 d111 d112
d21 d22 d23 d24 d25 d26 d27 d28 d29 d210 d211 d212
d31 d32 d33 d34 d35 d36 d37 d38 d39 d310 d311 d312
d41 d42 d43 d44 d45 d46 d47 d48 d49 d410 d411 d412
d51 d52 d53 d54 d55 d56 d57 d58 d59 d510 d511 d512
d61 d62 d63 d64 d65 d66 d67 d68 d69 d610 d611 d612
d71 d72 d73 d74 d75 d76 d77 d78 d79 d710 d711 d712
d81 d82 d83 d84 d85 d86 d87 d88 d89 d810 d811 d812
示例的，假设天线系统可以包括8个射频通道和12个子阵列，则可以确定在用于天线接收信号的过程中，非成对驱动单元中包括12个第二复合处理单元，每一第二复合处理单元可以包括一个功率分配器和8个第二放大器，具体的，第二复合处理单元中可以通过对子阵列传输的第三信号进行8等分拆分，将拆分后的8个信号分别传输至8个第二放大器中，其中，第二复合处理单元1中的8个第二放大器可以按照第二非成对驱动矩阵中第一列包括的8个第二目标权重值(d11，d21，d31，d41，d51，d61，d71，d81)，分别对8个拆分后的信号进行加权放大处理；相应地，第二复合处理单元2中的8个第二放大器可以按照第二非成对驱动矩阵中第二列包括的8个第二目标权重值(d12，d22，d32，d42，d52，d62，d72，d82)，分别对8个拆分后的信号进行加权放大处理；相应地，第二复合处理单元3中的8个第二放大器可以按照第二非成对驱动矩阵中第三列包括的8个第二目标权重值(d13，d23，d33，d43，d53，d63，d73，d83)，分别对8个拆分后的信号进行加权放大处理，……相应地，第二复合处理单元12中的8个第二放大器可以按照第二非成对驱动矩阵中的第十二列包括的8个第二目标权重值(d112，d212，d312，d412，d512，d612，d712，d812)，分别对8个拆分后的信号进行加权放大处理。这样，非成对驱动单元中的2M个第二复合处理单元可以按照第二非成对驱动矩阵中对应所指示的权重处理关系，对信号进行转换和调整，从而可以实现对2M个子阵列信号拆分后的加权放大，最后输出到N个射频通道。
需要说明的是，第一复合处理单元和第二复合处理单元可以是通过放大器、功率合成器、功率分配器等硬件装置来实现，也可以基于可编程逻辑门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)通过软件编程来实现。
应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。
此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。
在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。
计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
此外，上述附图仅是根据本公开示例性实施例的方法所包括的处理的示意性说明，而不是限制目的。易于理解，上述附图所示的处理并不表明或限制这些处理的时间顺序。另外，也易于理解，这些处理可以是例如在多个模块中同步或异步执行的。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未发明的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

Claims (8)

1.一种天线系统，其特征在于，所述系统包括：天线阵列、非成对驱动单元和射频通道；
所述天线阵列包括M个双极化阵列组，所述M个双极化阵列组由2M个子阵列组成，其中，所述M为大于1的正整数；
所述射频通道包括N个射频通道，用于对连接的所述2M个子阵列接收的信号和/或发射的信号进行信号处理，其中，所述N为小于所述2M的正整数；
所述非成对驱动单元包括2M个第一复合处理单元和2M个第二复合处理单元；
所述第一复合处理单元包括一个第一功率合成器和N个第一放大器，所述N个第一放大器的输入端分别与所述N个射频通道的发射通道连接，所述N个第一放大器的输出端与所述第一功率合成器的输入端连接，所述第一功率合成器的输出端与所述子阵列的发射端连接；所述第一放大器，用于按照第一目标权重值对所述N个射频通道传输的第一信号进行放大处理；所述第一目标权重值是根据预设第一非成对驱动系数确定的；所述第一功率合成器，用于将所述N个第一放大器处理后的N个信号合成获得第二信号；所述第一非成对驱动系数为包括2M×N个第一目标权重值的矩阵；
所述第二复合处理单元包括一个功率分配器和N个第二放大器，所述功率分配器的输入端与所述子阵列的接收端连接；所述功率分配器的输出端与所述N个第二放大器的输入端连接，所述N个第二放大器的输出端分别与所述N个射频通道连接；所述功率分配器，用于将所述子阵列接收的所述第三信号按照N等分处理；所述第二放大器，用于对所述功率分配器均分处理后的信号按照第二目标权重值进行放大处理，得到所述第四信号；所述第二目标权重值是根据预设第二非成对驱动系数确定的；所述第二非成对驱动系数为包括N×2M个第二目标权重值的矩阵。
2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述2M个第一复合处理单元与所述2M个子阵列和所述N个射频通道连接；所述2M个第二复合处理单元与所述2M个子阵列和所述N个射频通道连接；所述第一复合处理单元，用于对所述N个射频通道传输的N个第一信号进行加权放大与合成处理得到第二信号，并将所述第二信号传输到所述子阵列；
所述第二复合处理单元，用于对所述子阵列传输的第三信号进行分配与加权放大处理得到N个第四信号，并将所述N个第四信号分别传输到所述N个射频通道。
3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述非成对驱动单元还包括N个第二功率合成器，具体为：
所述第二功率合成器的输入端分别与所述2M个第二复合处理单元中的一个第二放大器的输出端连接，所述第二功率合成器的输出端与所述射频通道的接收通道连接；
所述第二功率合成器，用于将所述2M个第二复合处理单元放大处理后的2M个第四信号，合成为一个信号传输至所述射频通道的接收通道，以便所述射频通道对所述2M个子阵列传输的信号进行处理。
4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述M个双极化阵列组之间按照预设列间距均匀排列。
5.一种信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
接收N个射频通道传输的N个第一信号；所述N为大于1的正整数；
利用预设第一非成对驱动系数，将所述N个第一信号进行变换处理，生成2M个第二信号；所述N为小于所述2M的正整数；一所述第一信号的变换处理为按照第一目标权重值对所述第一信号进行放大处理；所述第一目标权重值是根据预设第一非成对驱动系数确定的；将放大处理后的N个信号合成获得第二信号；所述第一非成对驱动系数为包括2M×N个第一目标权重值的矩阵；
将所述2M个第二信号分别传输到2M个子阵列，以便所述子阵列基于所述第二信号发射信号。
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述利用预设第一非成对驱动系数，将所述N个第一信号进行变换处理，生成2M个第二信号，包括：
根据所述N个第一信号，生成N×1的输入矩阵；
通过2M×N的第一非成对驱动矩阵与所述N×1的输入矩阵相乘，计算得到2M×1的输出矩阵；所述第一非成对驱动矩阵是根据预设二阶范数求解公式来确定的，该预设二阶范数求解公式表示如下：
Wfcn*＝argmin{||W2M×1-Wfcn2M×N*W N×1||2+k*R(f)}
其中，Wfcn*是Wfcn2M×N的最优解，W2M×1是非成对驱动单元2M列目标权值向量，WN×1是非成对驱动单元N列目标权值向量，Wfcn2M×N是第一非成对驱动矩阵，即需要求解的变量，||||2是计算二阶范数，argmin{}是确定函数取最小值时变量的取值，R(f)是非成对驱动单元引入的噪声惩罚函数，k是非成对驱动单元引入的噪声惩罚因子；
根据所述2M×1的输出矩阵分别确定生成的所述2M个第二信号。
7.一种信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
接收2M个子阵列传输的2M个第三信号；所述M为大于1的正整数；
利用预设第二非成对驱动系数，将所述2M个第三信号进行变换处理，生成N个第四信号；所述N为小于所述2M的正整数；一所述第三信号的变换处理为将所述第三信号按照N等分处理；对均分处理后的信号按照第二目标权重值进行放大处理，得到第四信号；所述第二目标权重值是根据预设第二非成对驱动系数确定的；所述第二非成对驱动系数为包括N×2M个第二目标权重值的矩阵；
将所述N个第四信号分别传输到N个射频通道，以便所述射频通道对所述第四信号处理。
8.根据权利要求7所述方法，其特征在于，所述利用预设第二非成对驱动系数，将所述2M个第三信号进行变换处理，生成N个第四信号，包括：
根据所述2M个第三信号，生成2M×1的输入矩阵；
通过N×2M的第二非成对驱动矩阵与所述2M×1的输入矩阵相乘，计算得到N×1的输出矩阵；所述第二非成对驱动矩阵是根据预设二阶范数求解公式来确定的；具体地，基于预设二阶范数求解公式获得第一非成对驱动矩阵，求解所述第一非成对驱动矩阵的伪逆矩阵获得所述第二非成对驱动矩阵，该预设二阶范数求解公式表示如下：
Wfcn*＝argmin{||W2M×1-Wfcn2M×N*W N×1||2+k*R(f)}
其中，Wfcn*是Wfcn2M×N的最优解，W2M×1是非成对驱动单元2M列目标权值向量，WN×1是非成对驱动单元N列目标权值向量，Wfcn2M×N是第一非成对驱动矩阵，即需要求解的变量，||||2是计算二阶范数，argmin{}是确定函数取最小值时变量的取值，R(f)是非成对驱动单元引入的噪声惩罚函数，k是非成对驱动单元引入的噪声惩罚因子；
根据所述N×1的输出矩阵分别确定生成的所述N个第四信号。
CN202210822513.5A 2022-07-12 2022-07-12 一种天线系统及信号处理方法 Active CN115001556B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210822513.5A CN115001556B (zh) 2022-07-12 2022-07-12 一种天线系统及信号处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210822513.5A CN115001556B (zh) 2022-07-12 2022-07-12 一种天线系统及信号处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115001556A CN115001556A (zh) 2022-09-02
CN115001556B true CN115001556B (zh) 2024-02-23

Family

ID=83021339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210822513.5A Active CN115001556B (zh) 2022-07-12 2022-07-12 一种天线系统及信号处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115001556B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006131036A1 (fr) * 2005-06-08 2006-12-14 Zte Corporation Procede de realisation d'antenne intelligente basee sur une radio logicielle et systeme prevu a cet effet
CN106848608A (zh) * 2017-01-25 2017-06-13 东南大学 宽带混合波束成形一体化天线阵
CN107196684A (zh) * 2017-03-27 2017-09-22 上海华为技术有限公司 一种天线系统、信号处理系统以及信号处理方法
CN108141256A (zh) * 2016-02-04 2018-06-08 华为技术有限公司 天线阵列的相位调整方法及装置
CN110545113A (zh) * 2018-05-28 2019-12-06 上海华为技术有限公司 一种射频信号发射方法、装置和系统

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006131036A1 (fr) * 2005-06-08 2006-12-14 Zte Corporation Procede de realisation d'antenne intelligente basee sur une radio logicielle et systeme prevu a cet effet
CN108141256A (zh) * 2016-02-04 2018-06-08 华为技术有限公司 天线阵列的相位调整方法及装置
CN106848608A (zh) * 2017-01-25 2017-06-13 东南大学 宽带混合波束成形一体化天线阵
CN107196684A (zh) * 2017-03-27 2017-09-22 上海华为技术有限公司 一种天线系统、信号处理系统以及信号处理方法
WO2018177142A1 (zh) * 2017-03-27 2018-10-04 华为技术有限公司 一种天线系统、信号处理系统以及信号处理方法
CN110545113A (zh) * 2018-05-28 2019-12-06 上海华为技术有限公司 一种射频信号发射方法、装置和系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN115001556A (zh) 2022-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11024962B2 (en) Beam forming using an antenna arrangement
EP2253077B1 (en) Mmwave wpan communication system with fast adaptive beam tracking
WO2019201063A1 (zh) 一种天线系统、馈电网络重构方法及装置
JP4824701B2 (ja) 携帯電話システムにおける無線基地局用アンテナ装置
KR20050004605A (ko) 서브-어레이 그루핑된 적응 배열 안테나들을 이용하여빔형성 및 다이버시티 이득을 제공하는 무선 페이딩 채널복조기, 이를 구비한 이동 통신 수신 시스템 및 그 방법
CN110824414A (zh) 一种到达角估计的装置及方法
CN115001556B (zh) 一种天线系统及信号处理方法
CN102763446A (zh) 接收和发送信号的方法、发射机、接收机及其系统
CN102144361B (zh) 移动通信系统、基站和干扰消除方法
US20050134505A1 (en) Multibeam phased array antenna
CN112616120B (zh) 一种凸镜天线阵列noma传输系统及方法
US9876562B2 (en) Beamspace-frequency adaptive processing for satellite communications
CN115097390A (zh) 一种雷达通信一体化波形生成方法和设备
JP6650997B2 (ja) アンテナ装置を使用するビーム形成
JPH04220003A (ja) デジタルビーム形成回路網を備えた拡大されたフェイズドアレイ
CN111898087A (zh) 阵列天线子向量循环约束优化波束形成系统及方法
CN102084603A (zh) 移动通信系统、基站和干扰消除方法
EP4207618A1 (en) Radio communication apparatus and radio transmission method
WO2023103799A1 (zh) 一种无线通信的方法和装置
JP4063028B2 (ja) ダイバーシチ受信装置
RU2255423C1 (ru) Устройство для многонаправленной связи
CN114257277B (zh) 天线阵列系统的多分辨率波束样式设计方法
WO2023095626A1 (ja) 無線通信装置および方法、並びに、無線通信端末および方法
Gu et al. Antenna array design in MIMO radar using NSK polynomial factorization algorithm
CN117638500A (zh) 一种相控阵装置、通信设备及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant