CN1691541A - 形成波束的方法和装置 - Google Patents

Abstract

在一种波束形成方法中，通过去扩展信号生成数据信号和导频信号，去扩展信号是由多个天线接收到的，所接收到的信号分别包括调制过的数据信号和调制过的导频信号。第一协方差矩阵用于导频信号的计算。第二协方差矩阵用于导频信号的平均值的计算。加权向量是基于第一和第二协方差矩阵计算的。用于形成波束的波束形成输出信号是基于数据信号和加权向量生成的。因此，可以精确地形成最佳波束。

Description

形成波束的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种形成波束的方法和装置。具体地说，本发明涉及一种形成高精度最佳波束的方法和装置。

背景技术

在移动通信系统中，系统的用户容量与由不希望存在的用户引起的干扰量成反比。因此，必须从该移动通信系统中排除不希望存在的用户。为此，需要引入一种装置以形成指向希望存在的用户或终端的最佳波束。例如，安装在基站中的波束形成装置接收从多个终端和/或其他基站发送的多个信号。因此，所述波束形成装置必须在接收到的多个信号当中选择一个从所希望存在的用户的终端发送出的信号。

一种波束形成装置使用包括在所接收到信号中的数据来计算用于形成最佳波束的加权向量。然而，通常基站不能获得涉及数据信号中包括的数据流的正确信息。因此，所计算出的加权向量不能达到高的精度。由此，存在对能够形成高精度最佳波束的装置的需要。

因此，希望能够提供一种用于形成高精度最佳波束的方法和装置。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种形成波束的方法。在该方法中，通过去扩展在多个天线处接收到的信号生成数据信号和导频信号。每个接收到的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号。计算用于所述导频信号的第一协方差矩阵。计算用于所述导频信号的平均值的第二协方差矩阵。基于所述第一协方差矩阵和第二协方差矩阵计算加权向量。基于所述数据信号和加权向量生成用于形成波束的波束形成输出信号。

根据本发明的另一个方面，提供一种形成波束的装置。该装置包括去扩展单元，其被设置成通过去扩展多个接收到的信号来生成多个数据信号和多个导频信号，其中每个接收到的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号；加权计算器，其被设置成计算用于所述导频信号的第一协方差矩阵、计算用于所述导频信号的平均值的第二协方差矩阵以及基于所述第一和第二协方差矩阵计算加权向量；以及波束形成单元，其被设置成基于所述数据信号和加权向量生成波束形成输出信号。

根据本发明的另一个方面，提供一种形成波束的装置。该装置包括去扩展单元，其被设置成通过去扩展多个接收到的信号来生成多个数据信号和多个导频信号，每个接收到的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号；加权计算器，其被设置成计算用于已解调的导频信号的第一协方差矩阵、计算用于相应导频信号的平均值的第二协方差矩阵以及使用所述第一和第二协方差矩阵计算加权向量；以及波束形成单元，其被设置成使用所述数据信号和加权向量生成波束形成输出信号。

根据本发明的另一个方面，提供一种包括用于形成波束的装置的通信系统。该系统包括多个终端，所述终端被设置成调制数据信号和导频信号，以生成包括已调制的数据信号和已调制的导频信号的发送信号；以及基站，其被设置成生成波束形成输出信号。有利的是，所述基站包括多个用于接收所发送信号的天线；去扩展单元，其被设置成通过去扩展所接收的信号来生成多个去扩展的数据信号和多个去扩展的导频信号；加权计算器，其被设置成计算用于所述去扩展的导频信号的第一协方差矩阵、计算用于所述去扩展的导频信号的平均值的第二协方差矩阵以及使用所述第一和第二协方差矩阵计算加权向量；以及波束形成单元，其被设置成使用所述去扩展的数据信号和去扩展的加权向量计算用于形成波束的波束形成输出信号。

根据本发明的另一个方面，提供一种通信系统，该系统包括用于形成波束的装置。该系统包括多个基站，所述基站被设置成调制数据信号和导频信号，以生成包括已调制的数据信号和已调制的导频信号的信号；以及终端，其被设置成生成波束形成输出信号。所述终端可以包括天线，用于接收所接收的信号；去扩展单元，其被设置成通过去扩展所接收的信号来生成多个去扩展的数据信号和多个去扩展的导频信号；加权计算器，其被设置成计算用于所述已调制的导频信号的第一协方差矩阵、计算用于所述去扩展的导频信号的平均值的第二协方差矩阵以及使用所述第一和第二协方差矩阵计算加权向量；以及波束形成单元，其被设置成使用所述去扩展的数据信号和去扩展的加权向量生成用于形成波束的波束形成输出信号。

附图说明

对所属领域的普通技术人员来说，通过参照附图对具体实施方式的详细描述，本发明将变得非常清楚，其中相同的元件使用相同的附图标记表示，这些元件的给出仅仅是说明性的而不限制本发明的具体实施方式。

图1是示出形成波束的一般方法的示意图。

图2是示出波束形成装置的示意图。

图3是示出波束形成装置的具体实施方式的框图。

图4是示出图3中的去扩展单元的具体实施方式的框图。

图5是示出图3中的波束形成装置的具体实施方式的电路图。

图6是示出波束形成装置的另一个具体实施方式的框图。

图7是示出根据具体实施方式的形成波束的方法的流程图。

图8是示出根据具体实施方式的计算加权向量的过程的流程图。

图9是示出根据另一具体实施方式计算加权向量的过程的流程图。

具体实施方式

对所属领域的普通技术人员来说，通过参照附图对具体实施方式的详细描述，本发明将变得非常清楚，其中相同的元件使用相同的附图标记表示，这些元件的给出仅仅是说明性的而不限制本发明的具体实施方式。

在下面的描述中，假设该形成波束的方法是用于码分多址(CDMA)系统中的。

图1是用于示出波束形成的通信系统的示意图。

参见图1，基站500中的天线502接收来自多个终端600的信号。每个所接收的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号。然后，基站500在多个终端600中选择一个该基站500要接入的终端600a。有利的是，终端600a是通过形成波束而选择的。特别是，在某个方法中，最佳波束形成于朝向希望存在终端600a的方向中，而在朝向不希望存在终端600的方向中没有波束形成。结果是，基站500可以接入希望存在终端600a。上述的方法称作最佳波束形成方法。

同时，在另一个形成波束的方法中，仅在朝向希望存在终端600a的方向中形成最佳波束，而不管其他的终端600。这种方法称作次最佳波束形成方法。有利的是，最佳波束形成方法已经被使用。

工厂，终端600是移动的，所以它们相对于基站500的位置关系(也就是距离和方向)是随时间而变化的，并且在那种情况下，基站500之前是不知道这种位置关系的。因此，需要一种在所希望存在终端600a的方向中形成波束的装置和方法。

图2是示出了波束形成装置的示意图。

参见图2，基站500通过多个天线502从终端600接收信号。

基站500可以使用定向天线或全向天线形成波束。尤其是，基站500可以使用定向天线在朝向希望存在终端的方向中增加信号增益，而在朝向不希望存在终端的方向中降低信号增益。可选择的是，基站500可以使用所接收信号之间或是所接收信号各自的加权之间的相位差来代替使用全向天线选择希望存在终端。由于在CDMA系统中的终端通常在高移动性的信道中工作，所以通常希望波束形成装置使用全向天线。因此，在下面的讨论中，假设下述的天线502是全向天线。

图2中的波束形成装置包括用于形成波束的加权计算器530、乘法器510以及加法器550。加权计算器530计算对应于所接收信号的加权向量，乘法器510将所接收信号的数据信号与加权向量中对应的复数加权相乘。加法器550将包括加权数据信号的乘法器510的输出相加，从而生成波束形成输出信号Z。

下面将详细描述波束的形成方法。

从第K个用户终端的第L个天线中接收到的信号的延迟τ_L表示为下面的公式1：

[公式1]

${\mathrm{\τ}}_L\left({\mathrm{\θ}}_K\right)=\frac{d}{c}*(L-1)*\sin {\mathrm{\θ}}_K$

其中，d表示相邻天线之间的距离，c表示光速，以及θ_K表示从第K个用户终端接收到的信号的到达角度。

由于在第L个天线中接收的信号的延迟表示为上述的公式1，所以，从第K个用户终端的第L个天线中接收到的信号的向量差φ_L(θ_K)表示为下面的公式2：

[公式2]

${\mathrm{\φ}}_L\left({\mathrm{\θ}}_K\right)=2\mathrm{\π}{f}_0\×{\mathrm{\τ}}_L\left({\mathrm{\θ}}_K\right)=2\mathrm{\π}\×\frac{d}{\mathrm{\λ}}\×(L-1)\×\sin {\mathrm{\θ}}_K$

其中，f₀表示所接收信号的载波频率，λ表示波长。为了形成合适的波束，d被限制为小于λ/2。

基于上述的公式1和2，从第K个用户的终端的第L个天线中接收到的信号r_L表示为下面的公式3：

[公式3]

其中，x_K表示复数调制信号，其是从第K个用户的终端发送的，n表示在各自天线中的加性高斯白噪声(AWGN)。

波束形成输出信号Z是基于所接收的信号以及对应所接收信号的加权而生成的。波束形成输出信号Z表示为下面的公式4：

[公式4]

$Z=\underset{L=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{{\mathrm{\ω}}_L}^{*}\×r_L={\stackrel{\→}{\mathrm{\ω}}}^H\·\stackrel{\→}{r}$

其中 $\stackrel{\→}{W}={[w1,w2,...,\mathrm{wL}]}^T$ 以及 $\stackrel{\→}{r}={[r1,r2,...,\mathrm{rL}]}^T;$ T是矩阵或向量的转置矩阵；ω_L表示在用户终端的复数加权；上标^*表示共轭复数；H表示厄密共轭(Hermitian)的转置矩阵。因此，波束形成输出信号Z对应于加权向量和信号向量间的向量内积(inner product)。

在用于形成波束的装置中，产生出上述的波束形成输出信号Z，用于最佳波束的加权向量 可以表示为下面的公式5：

[公式5]

$\stackrel{\→}{{\mathrm{\ω}}_{\mathrm{OPT}}}={\mathrm{\μ}}_0\×R_N^{-1}\×\stackrel{\→}{S_K}$

其中R_N表示用于噪声的协方差矩阵， 表示导引向量。μ₀是一个常数。所述用于噪声的协方差矩阵R_N是由R_N＝R_r-R_u得到的，其中R_r是用于所接收信号的协方差矩阵，R_u是用于去扩展所接收信号的协方差矩阵。所述导引向量 表示为：

当精确计算所述导引向量时，所述用于最佳波束的加权向量仅取决于所述用于噪声的协方差矩阵。然而，当没有从所述用于所接收信号的协方差矩阵Rr中完全消除信号成分时，是很难精确计算出加权向量的。因此，图2的波束形成装置使用熟知的导频信号来精确计算所述加权向量。

图3是示出波束形成装置的具体实施方式的框图。

参见图3，所述波束形成装置包括去扩展单元10、加权计算器30以及波束形成单元50。

去扩展单元10包括第一去扩展单元100和第二至第L个去扩展单元120和140。去扩展单元100、120和140对各自天线中接收到的信号进行去扩展。尤其是，去扩展单元100、120和140对已接收信号中的已调制数据进行去扩展，由此生成数据信号。另外，去扩展单元100、120和140对已接收信号中的已调制的导频信号进行去扩展，由此生成导频信号。

加权计算器30基于导频信号计算对应于接收信号的加权向量。所述终端和基站具有关于所述导频信号的信息。另外，该导频信号具有简化的数据流，诸如是“000000......”，“111111......”或是“01010101......”等等。因此，用于形成波束的装置可以使用导频信号精确地计算所述加权向量。

波束形成单元50包括乘法器160和加法器180。

乘法器160将数据信号和所述加权向量中相应的复数加权相乘。

加法器180将乘法器160的输出相加，以生成用于形成最佳波束的波束形成输出信号。

图3的波束形成装置使用导频信号计算加权向量，这样可以精确地计算加权向量，从而形成最佳波束。

在CDMA系统中，上行信道和下行信道可以用于数据的传输。第一数据在上行信道从终端发送到基站，第二数据在下行信道从基站发送到终端。

图3的波束形成装置可以设置在终端或基站中。也就是，有利的是，安装有波束形成装置的终端可以从多个基站接收信号，并且也可以在基站方向形成波束，该基站是通信所希望发生的基站。尤其是，波束形成装置可以设置在基站中用于上行信道，反之波束形成装置可以设置在终端中用于下行信道。在所述上行信道中，可以更精确地计算导频信号，这样也可以精确地计算出加权向量。在所述下行信道中，基站所发送信号的功率电平大于上行信道中所发送信号的功率电平，这样可以比在上行信道中更精确地计算加权向量。因此，波束形成装置可以形成具有准确性的最佳波束。

图4是示出图3中去扩展单元的具体实施方式的框图。

参见图4，去扩展框图10中的第一至第L个去扩展单元100、120和140分别包括数据信号单元200和导频信号单元220。

每个所接收的信号包括第三数据流，该第三数据流是通过将已调制数据信号中的第一数据流乘以相应的数据PN(伪随机噪声)码中的第二数据流而得到的。

另外，每个所接收的信号包括第六数据流，该第六数据流是通过将已调制的导频信号中的第四数据流乘以相应的导频PN码中的第五数据流而得到的。

数据信号单元200通过将已接收信号中的第三数据流和数据PN码中的第二数据流相乘，将第三数据流解调为第一数据流。换句话说，数据信号单元200使第三数据流和第二数据流相关。其次，数据信号单元200对第一数据流进行积分(integrate)以产生具有第一积分相关值的数据信号。

导频信号单元220通过将已接收信号中的第六数据流和导频PN码中的第五数据流相乘，将第六数据流解调为第四数据流。换句话说，导频信号单元220使第六数据流和第五数据流相关。其次，导频信号单元220对第四数据流积分以产生具有第二积分相关值的导频信号二汇集相关值。

简言之，去扩展已接收的信号对应于解调已接收的信号。

图5是示出图3中波束形成装置的具体实施方式的电路图。

参见图5，数据信号单元200通过将所接收信号中的第三数据流与数据PN码中的第二数据流相乘，将第三数据流解调为第一数据流。当解调时，所述第三数据流乘以延迟的数据PN码。由于所接收的信号在发送时相对延迟了，所以对应这个延迟所需要的时间应该被考虑进来。

结果是，所接收的信号被同步。数据信号单元200对第一数据流积分以产生具有第一积分相关值的数据信号。也就是说，数据信号单元200用第二数据流对所相关的第三数据流进行积分。通过依次将第三数据流与第二数据流相乘以及随后将得到的乘积相加，从而用所述第二数据流对所相关的第三数据流进行积分。例如，当第三数据流等于“0，1，1，0......”时，并且第二数据流等于“1，0，1，1......”时，所得到的积分相关值是“0×1+1×0+1×1+0×1+......”。

导频信号单元220通过将所接收信号中的第六数据流与导频PN码中的第五数据流相乘，将第六数据流解调制为第四数据流。当解调制时，用延迟的导频PN码乘以第六数据流。结果，所接收的信号被同步。随后，导频信号单元220对第四数据流进行积分从而生成具有第二积分相关值的导频信号。也就是说，所述导频信号单元220用第五数据流对所相关的第六数据流进行积分，从而生成导频信号。第L个天线中已解调的导频信号？_L用下面的公式6来表示：

[公式6]

其中，I_L表示当由其他同时存在的用户去扩展时所产生的干扰信号；n表示加性高斯白噪声成份。为了简单起见，省略了表示用户的符号K。

加权计算器30计算加权向量。从上面的公式5可知，加权向量 是由 ${\stackrel{\→}{\mathrm{\ω}}}_{\mathrm{OPT}}={\mathrm{\μ}}_0\×R_N^{-1}\×\stackrel{\→}{S}$ 得出的。另外，根据该具体实施方式的用于噪声的协方差矩阵R_N用下面的公式7来表示：

[公式7]

R_N＝R_C- R_C， R_C＝E[C C^H]，C′＝[C₁，C₂，...C_L]^T

其中，R_C表示用于导频信号的近似值的协方差矩阵， R_C表示用于导频信号的平均值的协方差矩阵。从上面的公式7可以注意到，用于噪声的协方差矩阵是通过用于导频信号的近似值的协方差矩阵减去用于导频信号的平均值的协方差矩阵而得到的。因而，所述波束形成装置仅使用导频信号来计算加权。另外，由于导频信号对于基站和终端都是所熟知的，所以能够准确地计算导频信号，因此也能够准确地计算用于导频信号的平均值的协方差矩阵R_C。结果，可以更准确地计算用于噪声的协方差矩阵R_N。此外，由于导频信号是熟知的，与数据信号相比，可以在更长的时间周期内计算导频信号的平均值。由此，使用导频信号计算出的用于噪声的协方差矩阵要比使用数据信号计算出的用于噪声的协方差矩阵更准确。因此，当从用于导频信号的近似值的协方差矩阵中减去用于导频信号的平均值的协方差矩阵时，剩下的就是用于噪声的协方差矩阵。

所述乘法器160将数据信号分别与加权向量中相应的复数加权相乘。

所述加法器180将所述乘法器160的输出相加，从而生成波束形成输出信号。

图6是示出波束形成装置的另一个实施方式的框图。

参见图6，所述波束形成装置包括去扩展单元10、加权计算器30和波束形成单元50。图6中除了加权计算器30外，其它部件的结构和/功能与图3中的部件基本上是一样的。因此，在图3和图6中相同的参考标记表示相似或相同的部件，因此将省略相似或相同部件的详细描述。

加权计算器30使用导频信号和所接收的信号来计算加权向量。从上面的公式5中可知，加权向量是由 ${\stackrel{\→}{\mathrm{\ω}}}_{\mathrm{OPT}}={\mathrm{\μ}}_0\×R_N^{-1}\×\stackrel{\→}{S}$ 给出的，并且用于噪声的协方差矩阵R_N用下面的公式8来表示：

[公式8]

R_N＝R_C- R_C

如上述公式8中所示，由于用于噪声的协方差矩阵R_N是通过使用用于导频信号的协方差矩阵 R_C得到的，所以可以得知，加权向量使用导频信号来替代数据信号。因此，加权计算器30与传统的波束形成装置相比可以更加准确地计算加权向量。

图7是示出根据具体实施方式的波束形成方法的流程图。

参见图7，对所接收信号去扩展以生成数据信号和导频信号(步骤S100)。

使用导频信号计算加权向量(步骤S120)。可选的是，也可以使用导频信号和所接收的信号计算加权向量。

数据信号被分别乘以加权向量(步骤S140)，由此生成波束形成输出信号(步骤S160)。

图8是示出根据具体实施方式计算加权向量过程的流程图。

参见图8，计算用于已解调导频信号的协方差矩阵(步骤S200)。

随后，计算导频信号的平均值的协方差矩阵(步骤S220)。

之后，用于噪声的协方差矩阵是通过从用于导频信号的协方差矩阵中减去用于导频信号的平均值的协方差矩阵而计算得到的(步骤S240)。

使用用于噪声的协方差矩阵和导引向量来计算加权向量(步骤S260)。

图9是示出根据另一个实施方式计算加权向量过程的流程图。

参见图9，计算用于已调制导频信号的协方差矩阵(步骤S300)。

计算用于已解调导频信号的平均值的协方差矩阵(步骤S320)。

然后通过从用于已调制导频信号的协方差矩阵中减去用于已解调制导频信号的平均值的协方差矩阵来计算用于噪声的协方差矩阵(步骤S340)。

使用用于噪声的协方差矩阵和导引向量来计算加权向量(步骤S360)。

相应地，在形成波束的方法和装置中，由于使用导频信号来计算加权向量，所以形成了具有精度的最佳波束。

由于已经描述了本发明的具体实施方式，可以理解由所附加的权利要求所限定的本发明不受上述给出的说明书具体描述的限制，在脱离其所要求的范围和精神之外的许多明显的变化是可以的。

Claims (19)

1.一种形成波束的方法，包括：

通过去扩展在多个天线处接收的信号生成数据信号和导频信号，所述所接收的信号是多个天线接收到的，每个所接收的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号；

计算用于导频信号的第一协方差矩阵；

计算用于导频信号的平均值的第二协方差矩阵；

基于第一和第二协方差矩阵计算加权向量；和

基于数据信号和加权向量生成用于形成波束的波束形成输出信号。

2.根据权利要求1中的方法，其中，计算加权向量包括：

基于第一协方差矩阵和第二协方差矩阵之间的差值生成至少一个用于噪声的协方差矩阵；

生成用于噪声的协方差矩阵的逆矩阵；

计算对应于用于噪声的协方差矩阵的导引向量；和

使用用于噪声的协方差矩阵的逆矩阵和导引向量计算加权向量。

3.根据权利要求1中的方法，其中，所述生成波束形成输出信号包括：

将所述数据信号乘以加权向量中相应的复数加权，以产生加权的数据信号；和

通过相加加权数据信号生成所述波束形成输出信号。

4.根据权利要求1中的方法，其中，生成数据信号和导频信号包括：

将已调制的数据信号中的第一数据流与第一码中的第二数据流相乘，生成第三数据流；

将已调制的导频信号中的第四数据流与第二伪随机噪声码中的第五数据流相乘，生成第六数据流；

对第三数据流进行积分以生成具有第一积分相关值的数据信号；和

对第六数据流进行积分以生成具有第二积分相关值的导频信号。

5.根据权利要求1中的方法，其中，所接收的信号是从至少两个终端接收的。

6.根据权利要求1中的方法，其中，所接收的信号是从至少两个基站接收的。

7.一种形成波束的方法，包括：

去扩展多个所接收的信号以生成数据信号和导频信号，每个所接收的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号；

计算用于已调制的导频信号的第一协方差矩阵；

计算用于导频信号的平均值的第二协方差矩阵；

基于第一和第二协方差矩阵计算加权向量；和

基于数据信号和加权向量生成用于形成波束的波束形成输出信号。

8.根据权利要求7中的方法，其中，所述计算加权向量包括：

基于第一协方差矩阵和第二协方差矩阵之间的差值生成用于噪声的协方差矩阵；

生成用于噪声的协方差矩阵的逆矩阵；

计算对应于用于噪声的协方差矩阵的导引向量；和

基于用于噪声的协方差矩阵和导引向量计算加权向量。

9.根据权利要求7中的方法，其中，所述生成波束形成输出信号包括：

将数据信号与加权向量的相应的复数加权相乘，从而得出加权的数据信号；和

通过将加权数据信号相加以生成波束形成输出信号。

10.根据权利要求7中的方法，其中，所接收的信号是从至少两个终端接收的。

11.根据权利要求7中的方法，其中，所接收的信号是从至少两个基站接收的。

12.一种形成波束的装置，包括：

去扩展单元，其设置成通过对多个所接收的信号去扩展以生成多个数据信号和多个导频信号，其中，每个所接收的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号；

加权计算器，其设置成计算用于导频信号的第一协方差矩阵、计算用于导频信号的平均值的第二协方差矩阵以及基于第一和第二协方差矩阵计算加权向量；和

波束形成单元，其设置成基于数据信号和加权向量生成波束形成输出信号。

13.根据权利要求12中的装置，其中，加权向量是基于第一协方差矩阵和第二协方差矩阵之间的差值产生的。

14.根据权利要求12中的装置，其中；波束形成单元包括：

乘法器，其设置成将数据信号和相应的加权向量相乘以产生加权的数据信号；和

加法器，其设置成将已加权的数据信号相加以生成波束形成输出信号。

15.根据权利要求12中的装置，其中，去扩展单元包括：

数据信号单元，其设置成将已调制数据信号中的第一数据流和第一伪随机噪声码中的第二数据流相乘以生成第三数据流，以及对所述第三数据流积分以生成具有第一积分相关值的所述数据信号；和

导频信号单元，其设置成将已调制导频信号中的第四数据流和第二伪随机噪声码中的第五数据流相乘以生成第六数据流，以及对第六数据流积分以生成具有第二积分相关值的导频信号。

16.一种形成波束的装置，包括：

去扩展单元，其设置成通过去扩展多个所接收的信号以生成多个数据信号和多个导频信号，每个所接收的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号；

加权计算器，其设置成计算用于已解调的导频信号的协方差矩阵以生成至少一个第一协方差矩阵、设置成计算用于所述各自的导频信号的平均值的协方差矩阵以生成至少一个第二协方差矩阵以及还设置成使用所述第一和第二协方差矩阵计算加权向量；和

波束形成单元，其设置成使用数据信号和加权向量生成波束形成输出信号。

17.一种包括用于形成波束的装置的通信系统，包括：

多个终端，其设置成调制数据信号和导频信号以生成发送的信号，每个发送的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号；以及

基站，其设置成生成用于形成波束的波束形成输出信号，其中，所述基站包括，

多个天线，用于接收所发送的信号以作为所接收的信号；

去扩展单元，其设置成通过去扩展所述所接收的信号来生成多个去扩展的数据信号和多个去扩展的导频信号；

加权计算器，其设置成计算用于去扩展的导频信号的第一协方差矩阵，计算用于所述去扩展的导频信号的平均值的第二协方差矩阵，以及使用所述第一和第二协方差矩阵计算加权向量；以及

波束形成单元，其设置成使用所述去扩展的数据信号和所述去扩展的加权向量来生成用于形成波束的波束形成输出信号。

18.根据权利要求17中的系统，其中，每个天线是全向天线。

19.一种包括用于形成波束的装置的通信系统，包括：

多个基站，其设置成调制数据信号和导频信号以生成发送的信号，每个发送的信号包括已调制的数据信号和已调制的导频信号；以及

终端，其设置成生成用于形成波束的波束形成输出信号，其中，所述终端包括：

天线，用于接收所发送的信号以作为所接收的信号；

去扩展单元，其设置成通过去扩展所接收的信号来生成多个去扩展的数据信号和多个去扩展的导频信号；

加权计算器，其设置成计算用于已调制的导频信号的第一协方差矩阵、计算用于去扩展的导频信号的平均值的第二协方差矩阵以及使用第一和第二协方差矩阵计算加权向量；以及

波束形成单元，其设置成使用去扩展的数据信号和去扩展的加权向量来生成用于形成波束的波束形成输出信号。

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