專利名稱：天線校準方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種天線校準方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在正交頻分復用-時分雙工系統(tǒng)(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing-Time Division Duplex，簡稱為0FDM-TDD)中，為降低終端之間的同頻干擾、 增加小區(qū)邊緣吞吐量和覆蓋范圍，在基站(eNodeB)中引入了具有較小陣元間距的多天線 波束賦形技術(shù)。為了保證賦形的正確性和可靠性，必須對天線陣列進行校準，減小陣列各通 道的幅相誤差。在相關(guān)技術(shù)中，正交頻分復用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing, 簡稱為OFDM)系統(tǒng)的天線校準技術(shù)主要是接收各個發(fā)射天線發(fā)射的頻域?qū)ьl序列后，在接 收端聯(lián)合估計各個發(fā)射天線通路的頻域響應，然后補償各個反射天線頻域響應的差別，從 而實現(xiàn)各個發(fā)射天線發(fā)射電通道的頻域校準；此外，在多個發(fā)射通路同時校準時，可以利用 頻分或碼分的方式降低通道間干擾。然而，天線校準使用的通道和通信系統(tǒng)使用的通道相同，為了不影響通信系統(tǒng)的 正常工作，校準檢測導頻信號應在沒有通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r刻傳輸。針對時分雙工(Time Division Duplex，簡稱為TDD)的時隙結(jié)構(gòu)，通常選擇在下行導頻時隙(Downlink Pilot TimeSlot，簡稱為DwPTS)和上行導頻時隙(Uplink Pilot Time Slot，簡稱為UpPTS)之間 的主保護時隙(Guard Period，簡稱為GP)傳輸校準檢測導頻信號。但是，DwPTS時隙下行 信號的回波會對GP中的校準信號進行干擾，從而影響校準效果。在相關(guān)技術(shù)中，提出通過 增加循環(huán)前綴來減小信道拖尾造成的干擾影響，利用選擇循環(huán)前綴的長度來減少下行導頻 回波對校準導頻符號的影響，循環(huán)前綴加的越長，有效的校準導頻符號越處于空閑時隙的 后部，這樣通過合理的選擇循環(huán)前綴的長度，可以使干擾只存在于循環(huán)前綴信號中。上述處理方法只考慮了降低DwPTS的干擾，但沒有考慮到增加擇循環(huán)前綴的長度 會使有效的校準導頻信號延長至UpPTS時隙，這樣不但影響正常的上行通信，校準精度也 會隨之下降。同時，當存在提前發(fā)送的隨機接入信號時，還會存在校準導頻信號與隨機接入 信號之間的相互干擾。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到相關(guān)技術(shù)中的校準檢測導頻信號干擾通信系統(tǒng)正常通訊的問題而提出本 發(fā)明，為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種天線校準方法和系統(tǒng)，以解決相關(guān)技術(shù)中存在 的上述問題。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了 一種天線校準方法。根據(jù)本發(fā)明的天線校準方法包括發(fā)射端對發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組， 根據(jù)分組確定發(fā)射天線的頻域校準導頻信號；發(fā)射端根據(jù)頻域校準導頻信號獲得時域完整 校準導頻信號，并利用時域完整校準導頻信號構(gòu)造時域發(fā)射信號發(fā)送給接收端；接收端根據(jù)接收到的時域發(fā)射信號恢復為時域完整校準導頻信號；接收端根據(jù)恢復的時域完整校準 導頻信號獲得各個分組的頻域響應，并根據(jù)各個分組的頻域響應獲取發(fā)射天線的所有子載 波頻點的頻域響應；接收端根據(jù)所有子載波的頻域響應確定發(fā)射天線的補償系數(shù)。優(yōu)選地，發(fā)射端對發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組具體包括發(fā)射端對一個以 上發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組。優(yōu)選地，在發(fā)射天線為兩個以上的情況下，發(fā)射端將時域發(fā)射信號發(fā)送給接收端 之后，上述方法進一步包括接收端將時域發(fā)射信號疊加在一個接收校準通路中接收。優(yōu)選地，發(fā)射端對發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組的處理包括確定子載波頻 點分組的組個數(shù)；根據(jù)子載波頻點的頻率大小將每個子載波頻點按照從第一組到最后一組 的順序依次分組，如果子載波頻點的個數(shù)大于組個數(shù)，則將剩余的子載波頻點重新依次分 入第一組到最后一組；確定每一組中的子載波頻點的個數(shù)。優(yōu)選地，組個數(shù)要整除子載波頻點的總個數(shù)。優(yōu)選地，組個數(shù)為4或8。優(yōu)選地，發(fā)射端根據(jù)分組確定發(fā)射天線的頻域校準導頻信號的處理包括發(fā)射端 根據(jù)每一組中的子載波頻點的個數(shù)確定基序列，并根據(jù)基序列確定發(fā)射天線的頻域校準導 頻信號。優(yōu)選地，在進行多通道同時校準時，上述方法還包括發(fā)射端使用碼分復用的方式 確定發(fā)射天線的頻域校準導頻信號。優(yōu)選地，碼分復用的導頻序列為Zad0fT_Chu基序列。優(yōu)選地，發(fā)射端根據(jù)頻域校準導頻信號獲得時域完整校準導頻信號，并利用時域 完整校準導頻信號構(gòu)造時域發(fā)射信號發(fā)送給接收端包括發(fā)射端將頻域校準導頻信號映射 在分組后的相應子載波頻點上，并將其余沒有映射的子載波頻點的位置填充零值，得到發(fā) 射天線的頻域信號；發(fā)射端將發(fā)射天線的頻域信號轉(zhuǎn)換為發(fā)射天線的時域完整校準導頻信 號；發(fā)射端根據(jù)組個數(shù)對發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號進行分段，并選擇其中任意一 段信號作為有效的校準信號；發(fā)射端對有效的校準信號進行前后補零的操作，構(gòu)成發(fā)射天 線的時域發(fā)射信號；發(fā)射端將時域發(fā)射信號發(fā)送到接收端。優(yōu)選地，接收端根據(jù)接收到的時域發(fā)射信號恢復為時域完整校準導頻信號包括 接收端對時域發(fā)射信號進行去零操作，得到有效的校準信號；接收端對有效的校準信號進 行恢復，得到發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號。優(yōu)選地，接收端根據(jù)恢復的時域完整校準導頻信號獲得各個分組的頻域響應包 括接收端將所述發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號轉(zhuǎn)換為所述發(fā)射天線的頻域信號；接 收端根據(jù)發(fā)射天線的頻域信號獲得各個分組的頻域響應。優(yōu)選地，接收端根據(jù)各個分組的頻域響應獲取所有子載波頻點的頻域響應包括 接收端對每一發(fā)射天線，直接合并各個子載波頻點組對應頻點的頻域響應，得到所有子載 波的頻域響應；或者，接收端對每一發(fā)射天線，對各組子載波頻點的頻率響應，利用確定的 頻率響應對沒有頻率響應的子載波頻點進行插值，并將對應每一子載波頻點的多個頻率響 應進行平均，得到所有子載波的頻域響應；或者，接收端對每一發(fā)射天線，選擇一組子載波 頻點的頻率響應，利用確定的頻率響應對沒有頻率響應的子載波頻點進行插值，得到所有 子載波的頻域響應。
優(yōu)選地，在接收端根據(jù)各個分組的頻域響應獲取所有子載波的頻域響應之后，上 述方法還包括接收端重復執(zhí)行獲各個分組的頻域響應和所有子載波的頻域響應的操作， 得到多個所有子載波的頻域響應；接收端對多個所有子載波的頻域響應進行平均操作，得 到多個所有子載波的頻域響應的平均值。優(yōu)選地，接收端根據(jù)所有子載波的頻域響應確定發(fā)射天線的補償系數(shù)包括接收 端根據(jù)平均值確定發(fā)射天線的補償系數(shù)。優(yōu)選地，接收端根據(jù)平均值確定發(fā)射天線的補償系數(shù)之后，上述方法還包括接收 端根據(jù)補償系數(shù)對發(fā)射天線進行相應的補償。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了 一種天線校準系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明發(fā)的天線校準系統(tǒng)包括發(fā)射端和接收端，其中，發(fā)射端包括頻域校 準導頻序列產(chǎn)生單元，用于對一個以上發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組，根據(jù)分組確定 一個以上發(fā)射天線的頻域校準導頻信號；頻域校準導頻序列映射單元，用于將頻域校準導 頻信號映射在分組后的相應子載波頻點上，得到一個以上發(fā)射天線的頻域信號；第一轉(zhuǎn)換 單元，用于將頻域信號轉(zhuǎn)換為一個以上發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號；時域發(fā)射信號 生成單元，用于將時域完整校準導頻信號進行分段，選擇其中任意一段信號作為有效的校 準信號，并構(gòu)造一個以上發(fā)射天線的時域發(fā)射信號；接收端包括時域校準導頻恢復單元， 用于將時域發(fā)射信號恢復為時域完整校準導頻信號；第二轉(zhuǎn)換單元，用于將時域完整校準 導頻信號轉(zhuǎn)換為頻域信號；子載波頻率響應估計單元，用于根據(jù)頻域信號確定各個分組的 頻域響應；信道頻率響應綜合單元，用于根據(jù)各個分組的頻域響應確定一個以上發(fā)射天線 的所有子載波頻點的頻域響應；信道頻率響應平滑單元，用于對多次獲得的一個以上發(fā)射 天線的所有子載波頻點的頻域響應進行平均操作，得到多個所有子載波的頻域響應的平均 值；補償系數(shù)確定單元，用于根據(jù)平均值確定一個以上發(fā)射天線的補償系數(shù)。借助于本發(fā)明的技術(shù)方案，通過利用子載波分組的方式構(gòu)造出規(guī)律的時域校準導 頻信號，減少校準導頻時域發(fā)送時長，解決了相關(guān)技術(shù)中校準檢測導頻信號干擾通信系統(tǒng) 正常通訊的問題，使得天線校準導頻信號的發(fā)射可以避開DwPTS和UpPTS的影響，并且在不 影響正常通信的情況下提高校準估計精度。本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變 得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明 書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明的實 施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的天線校準方法的流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)射端對各個發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組的 示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的天線校準方法的詳細處理的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的天線校準系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式功能概述如上所述，在相關(guān)技術(shù)中，存在校準檢測導頻信號干擾通信系統(tǒng)正常通訊的問題， 為此，本發(fā)明提供了一種天線校準方法和系統(tǒng)，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，對發(fā)射天線上的子 載波頻點進行有規(guī)律的分組，每次估計一組子載波的頻率響應，然后綜合各組的頻率響應 計算獲得各個發(fā)射天線的補償系數(shù)，其中，該補償系數(shù)用于對各個發(fā)射天線進行相應的補 償。由于對發(fā)射天線的子載波頻點進行了有規(guī)律的分組，發(fā)射天線待發(fā)射的時域信號也具 有一定的規(guī)律性，因而在實際發(fā)射時只需選擇對應其中一部分時段的信號發(fā)射，從另一方 面說，發(fā)射天線在GP發(fā)射的時域信號由三部分組成第一部分填充零值，用于保護實際的 校準信號不受DwPTS信號的影響；第二部分是選擇的時域校準信號段；第三部分依然填充 零值，用于避免與UpPTS信號以及提前上發(fā)的隨機接入信號相互干擾。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應當理解，此處所描述的優(yōu)選實 施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。在以下的描述中，為了解釋的目的，描述了多個特定的細節(jié)，以提供對本發(fā)明的透 徹理解。然而，很顯然，在沒有這些特定細節(jié)的情況下，也可以實現(xiàn)本發(fā)明，此外，在不背離 所附權(quán)利要求闡明的精神和范圍的情況下，下述實施例以及實施例中得各個細節(jié)可以進行 各種組合。方法實施例根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種天線校準方法，圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的天 線校準方法的流程圖，如圖1所示，包括如下處理(步驟S102-步驟S110)步驟S102，發(fā)射端對發(fā)射天線上的子載波頻點進行有規(guī)律的分組，根據(jù)分組確定 各個發(fā)射天線的頻域校準導頻信號，其中，發(fā)射端可以包含一個或多個的發(fā)射天線。具體地，圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的發(fā)射端對各個發(fā)射天線上的子載波頻點進行 有規(guī)律分組的示意圖，發(fā)射端根據(jù)圖2對各個發(fā)射天線上的子載波頻點進行有規(guī)律的分 組，發(fā)射端需要首先確定子載波頻點分組的組個數(shù)，其中，組個數(shù)要整除發(fā)射天線上的子載 波總頻點數(shù)，優(yōu)選地，組個數(shù)可以為4個組或8個組；隨后，發(fā)射端根據(jù)子載波頻點的頻率 大小將每個子載波頻點按照從第一組到最后一組的順序依次分組，如果子載波頻點的個數(shù) 大于組個數(shù)，則將剩余的子載波頻點重新依次分入第一組到最后一組，如圖2所示，假設(shè)子 載波頻點的總個數(shù)為N。a個，組個數(shù)為M個，則將子載波頻點分配到第一組，將f2分配到 第二組，將f3分配到第三組，依次類推，將Fm分配到第M組，從Fm+1開始，重新從第一組開始 分配，即，將Fm+1分配到第一組，將Fm+2分配到第二組，將Fm+3分配到第三組，將FN。a分配到第 M組；最后，發(fā)射端還需要確定每一組中的子載波頻點的個數(shù)，每組子載波頻點的個數(shù)為N。a 除以M個。其中，發(fā)射端根據(jù)分組確定各個發(fā)射天線的頻域校準導頻信號的處理具體為發(fā) 射端根據(jù)每一子載波頻點組中的子載波頻點的個數(shù)確定基序列(即，基序列的長度與每一 組中的子載波頻點的個數(shù)相等)，并根據(jù)基序列確定各個發(fā)射天線的頻域校準導頻信號。此外，當發(fā)射校準是多通道同時校準時，產(chǎn)生各發(fā)射天線頻域?qū)ьl信號的方式優(yōu) 選但不限于碼分復用的方式，其中，碼分復用的基序列優(yōu)選為Zad0fT_ChU基序列。在步驟S102之后，對于一個或多個發(fā)射天線中的各子載波頻點組，從第一組子載波頻點開始，對每一組子載波頻點執(zhí)行下述步驟S104-步驟S106。步驟S104，發(fā)射端根據(jù)頻域校準導頻信號獲得時域完整校準導頻信號，并利用時 域完整校準導頻信號構(gòu)造時域發(fā)射信號發(fā)送給接收端。具體地，步驟S104包括以下處理1、從第一組子載波頻點組開始，發(fā)射端將各個發(fā)射天線的頻域校準導頻信號映射 在分組后子載波頻點組中的相應子載波頻點上，并將其余沒有映射的子載波頻點的位置填 充零值，得到各個發(fā)射天線的頻域信號；2、發(fā)射端對各個發(fā)射天線的頻域信號進行IFFT變換，得到各個發(fā)射天線的時域 完整校準導頻信號；3、發(fā)射端根據(jù)組個數(shù)對各個發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號進行分段(例如， 如果組個數(shù)為M個組，則將各個發(fā)射天線的時域信號分為M段)，并選擇其中任意一段信號 作為有效的校準信號；4、發(fā)射端對有效的校準信號進行前后補零的操作，構(gòu)成各個發(fā)射天線的時域發(fā)射 信號；其中，前后補零可以避免DwPTS干擾和避免與UpPTS及提前上發(fā)隨機接入信號沖突， 補零的長度可以通過改變子載波分組數(shù)進行調(diào)節(jié)；5、最后，發(fā)射端將時域發(fā)射信號發(fā)送到接收端。步驟S106，接收端在接收校準通路中接收時域發(fā)射信號，優(yōu)選地，在發(fā)射天線為兩 個以上即至少兩個的情況下，接收端將時域發(fā)射信號疊加在一個接收校準通路中接收，之 后，接收端根據(jù)接收到的時域發(fā)射信號恢復時域完整校準導頻信號，并根據(jù)恢復的時域完 整校準導頻信號獲得各個分組的頻域響應。具體地，發(fā)射端將時域發(fā)射信號發(fā)送到接收端 之后，接收端對時域發(fā)射信號進行去零操作，得到有效的校準信號；然后根據(jù)時域完整校準 導頻信號的規(guī)律性利用有效的校準信號進行恢復，得到各個發(fā)射天線的時域完整校準導頻 信號；最后，接收端將各個發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號轉(zhuǎn)換為各個發(fā)射天線的頻域 信號，并利用相關(guān)算法根據(jù)各發(fā)射天線頻域信號估計各發(fā)射天線對應子載波的頻率響應。步驟S108，重復執(zhí)行步驟S104到步驟S106且在接收到所有子載波頻點組的頻 率響應后，接收端根據(jù)各個分組的頻域響應獲取各個發(fā)射天線的所有子載波頻點的頻域響 應；在步驟S108中，綜合各子載波組估計的頻率響應得到各發(fā)射天線所有子載波的 頻率響應包括但不局限于以下三種綜合方式1、對每一發(fā)射天線，直接合并各子載波組對應頻點的估計頻率響應得到其所有子 載波的頻率響應；2、對每一發(fā)射天線，對各組子載波估計的頻率響應，利用估計的頻率響應對沒有 頻率響應的子載波頻點進行插值，然后將對應每一子載波的多個頻率響應進行平均；3、對每一發(fā)射天線，選擇一組子載波估計的頻率響應，利用估計的頻率響應對沒 有頻率響應的子載波頻點進行插值，得到所有子載波的頻率響應。在步驟S108之后，還需要對各發(fā)射天線子載波頻率響應進行估計平滑，具體地， 發(fā)射端和接收端需要重復執(zhí)行獲得各個分組的頻域響應和所有子載波的頻域響應的操作， 得到多個所有子載波的頻域響應；接收端對多個所有子載波的頻域響應進行平均操作，得 到多個所有子載波的頻域響應的平均值。也就是說，重復N次步驟S104到S108，對各發(fā)射天線所有子載波可獲得N個估計的頻率響應，對N個估計值取平均得到平滑后的各發(fā)射天 線所有子載波頻率響應。步驟S110，接收端根據(jù)所有子載波的頻域響應確定各個發(fā)射天線的補償系數(shù)，其 中，該補償系數(shù)用于對各個發(fā)射天線進行相應的補償。優(yōu)選地，在對各發(fā)射天線子載波頻率 響應進行估計平滑的情況下，接收端可以根據(jù)平均值確定各個發(fā)射天線的補償系數(shù)。下面結(jié)合實例，對本發(fā)明的上述技術(shù)方案進行詳細說明。在相關(guān)技術(shù)中，多天線校準分為接收校準和發(fā)射校準。其中，發(fā)射校準又分為多天 線輪發(fā)校準和多天線同時校準兩種；接收校準是校準通路發(fā)送校準導頻信號，由多根天線 同時接收；多天線輪發(fā)的發(fā)射校準是多根發(fā)射天線輪流發(fā)射校準導頻信號，每一時間只有 一根天線發(fā)射導頻校準信號，由接收校準通路接收；而多天線同時校準的發(fā)射校準是多根 天線同時發(fā)送校準導頻信號，疊加在一根接收校準通路中接收。對于接收校準中的任一根 接收天線和多天線輪發(fā)的發(fā)射校準中的每一時間的發(fā)射天線來講，相當于多天線同時校準 的發(fā)射校準中發(fā)射天線總數(shù)為1，因此接收校準和多天線輪發(fā)的發(fā)射校準都可以看作是多 天線同時校準的發(fā)射校準的特例，下面結(jié)合圖3以多天線同時校準的發(fā)射校準為例對技術(shù) 方案的實施予以詳細描述1、發(fā)射端產(chǎn)生各發(fā)射天線頻域校準導頻信號步驟S301，假設(shè)發(fā)射天線上的子載波頻點總數(shù)為N。a，將N。a平均分為M組，每組子 載波頻點數(shù)為N ，分配方式如圖2所示。步驟S302，產(chǎn)生長為N 的Zadoff_Chu基序列，各發(fā)射天線頻域?qū)ьl信號可通過 對基序列的不同相移、得到。假設(shè)產(chǎn)生的Zad0fT_ChU基序列為R")，各發(fā)射天線頻域?qū)?頻信號r(i) (n)則可表示為 其中各通道相移參數(shù)二i對應各發(fā)射天線的索引號，Nant控制各發(fā)射天線
導頻序列的相位差，Nant需大于同時校準的發(fā)射天線數(shù)且滿SN modNant = 0。2、發(fā)射端和接收端按分組順序?qū)γ恳唤M導頻信號執(zhí)行以下步驟步驟S303、發(fā)射端頻域?qū)ьl信號映射；將各發(fā)射天線頻域?qū)ьl信號r⑴(n)根據(jù)如圖2所示的子載波分配示意圖映射在 相應子載波上，其余子載波位置填充零值，得到各發(fā)射天線頻域信號，第i根發(fā)射天線第M 組頻域信號為Xi m(k)。步驟S304、發(fā)射端時域完整校準導頻信號分段；對各發(fā)射天線頻域信號\ ffl(k)進行IFFT變換得到其對應的時域完整校準導頻信 號Xi—m(n)。然后根據(jù)分組數(shù)對時域完整校準導頻信號進行分段，并選擇任意一段信號作為 發(fā)送的有效校準信號。則第i根發(fā)射天線上要發(fā)送的有效校準信號序列m(n)為
n = 1,2,…N /M，其中，q 表示選擇的分段索引號。步驟S305、發(fā)射端生成時域發(fā)射信號并發(fā)送；對選擇時域段的有效校準信號序列yi m(n)前后補零構(gòu)成各發(fā)射天線時域發(fā)射信 號Si m(n)并發(fā)送。Si m(n)可表示為
min) =
n<N
DW
y>
H) Ndw <n<Ncr/4 + Ni
DW其中，Ndw表示用于避免DwPTS干擾時段的采樣點數(shù)，Ngp表示整個GP的采樣點數(shù)。通過改變子載波分組數(shù)M可以改變用于避免DwPTS干擾和避免與UpPTS及提前上 發(fā)隨機接入信號沖突時段的長度。步驟S306、接收端根據(jù)接收信號恢復時域完整校準信號；對接收到的時域信號s' m(n)去零，得到接收到的有效時域段校準信號y' ffl(n)
y
,(n) = s ‘ m(n+Njn = 1,2,
‘N /M 然后根據(jù)時域完整校準導頻信號的規(guī)律性恢復完整的時域校準信號x' ffl(n)0以 M = 4，q = 1為例，對于第一組導頻信號
對于第二組導頻信號 對于第三組導頻信號 x'3(n) =
對于第四組導頻信號
以上各式中y
步驟S307、接收端估計各發(fā)射天線對應子載波的頻率響應；
對恢復的完整時域校準信號x' m(n)做FFT變換得到X' m(k)，根據(jù)各發(fā)射天線
頻域?qū)ьl信號利用時域相關(guān)算法估計各發(fā)射天線對應子載波的頻率響應印ffl(kffl) 優(yōu)選地，為了進一步提高信道估計的準確性，子載波的頻率響應印m(km)還可以進一步經(jīng)過時域降噪后處理得到。3、獲得各發(fā)射天線所有子載波的頻率響應步驟S308，發(fā)射端綜合由各子載波組估計的頻率響應得到各發(fā)射天線所有子載波 的頻率響應氏(k)。對于第一種綜合方法，直接合并法Hi(k) = ^ m(k), kmod M = m, k = 1,2,…Nca對于第二種綜合法，首先對每一組用已有子載波的頻率響應印m(km)進行插值，得 到該組所有子載波上的頻率響應Him(k)，k= 1，2，…N。a;然后組間平均得到各發(fā)射天線所 有子載波的頻率響應印(k) 對于第三種綜合法，任意選擇一組子載波的頻率響應氏m(km)進行插值，得到該組 所有子載波上的頻率響應Hi m(k)，k= 1，2，…N。a，然后將其作為各發(fā)射天線所有子載波的 頻率響應氏(k)。4、各發(fā)射天線子載波頻率響應估計平滑步驟S309，對各發(fā)射天線所有子載波獲得N個估計的頻率響應，對N個估計值取平 均得到平滑后的各發(fā)射天線所有子載波頻率響應Hm_」(k)。5、計算各發(fā)射天線補償系數(shù)步驟S310，根據(jù)平滑后的頻率響應計算各個發(fā)射天線的補償系數(shù)。根據(jù)補償系數(shù) 對各個發(fā)射天線進行相應補償，以使各個發(fā)射通道的頻率響應一致。求各個發(fā)射天線通道 的最大功率的平均值，
則每條通道上的補償系數(shù)為 用相應的補償系數(shù)對發(fā)射和接收的數(shù)據(jù)進行補償，實現(xiàn)天線發(fā)射校準功能。系統(tǒng)實施例根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了一種天線校準系統(tǒng)，圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例的天 線校準系統(tǒng)的框圖，如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的天線校準系統(tǒng)包括發(fā)射端40(例如， 發(fā)送機)和接收端42 (例如，接收機)，其中，發(fā)射端40包括頻域校準導頻序列產(chǎn)生單元 401、頻域校準導頻序列映射單元402、第一轉(zhuǎn)換單元403、時域發(fā)射信號生成單元404，接收 端42包括時域完整校準導頻恢復單元420、第二轉(zhuǎn)換單元421、子載波頻率響應估計單元 422、信道頻率響應綜合單元423、信道頻率響應平滑單元424、補償系數(shù)確定單元425。下面 結(jié)結(jié)合圖4對上述各個單元進行詳細說明。發(fā)射端40頻域校準導頻序列產(chǎn)生單元401，連接到頻域校準導頻序列映射單元402，用于對 一個以上即至少一個發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組，根據(jù)分組確定一個以上發(fā)射天線 的頻域校準導頻信號；頻域校準導頻序列映射單元402，連接到第一轉(zhuǎn)換單元403，用于將頻域校準導頻信號映射在分組后的相應子載波頻點上，得到一個以上發(fā)射天線的頻域信號；第一轉(zhuǎn)換單元403 (IFFT單元)，連接至時域發(fā)射信號生成單元404，用于將頻域信 號通過IFFT轉(zhuǎn)換為一個以上發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號；時域發(fā)射信號生成單元404，用于將時域完整校準導頻信號進行分段，選擇其中任 意一段信號作為有效的校準信號，并構(gòu)造一個以上發(fā)射天線的時域發(fā)射信號；接收端42時域完整校準導頻恢復單元420，用于將時域發(fā)射信號恢復為時域完整校準導頻 信號；第二轉(zhuǎn)換單元421 (FFT單元)，用于將時域完整校準導頻信號轉(zhuǎn)換為頻域校準導 頻信號；子載波頻率響應估計單元422，用于根據(jù)頻域校準導頻信號確定各個分組的頻域 響應；信道頻率響應綜合單元423，用于根據(jù)各個分組的頻域響應確定一個以上發(fā)射天 線的所有子載波頻點的頻域響應；信道頻率響應平滑單元424，用于對多次獲得的一個以上發(fā)射天線的所有子載波 頻點的頻域響應進行平均操作，得到多個所有子載波的頻域響應的平均值；補償系數(shù)確定單元425，用于根據(jù)平均值確定一個以上發(fā)射天線的補償系數(shù)。下面，對天線校準系統(tǒng)進行天線校準時的處理流程進行詳細說明。首先，由頻域校準導頻序列產(chǎn)生單元401決定發(fā)射天線子載波分組數(shù)，并產(chǎn)生頻 域?qū)ьl序列(頻域?qū)ьl信號)；頻域校準導頻序列映射單元402根據(jù)分組時設(shè)置的組索引 將導頻序列映射在相應子載波上，映射后的頻域校準信號，送入IFFT單元403 ；IFFT單元 403將各發(fā)射天線上的頻域信號進行IFFT變換到時域，時域完整校準導頻信號，送入時域 發(fā)射信號生成單元404 ；在時域發(fā)射信號生成單元404中對每一根發(fā)射天線上的時域完整 校準導頻信號進行分段，任意選擇其中一段并在前后填零構(gòu)造GP時長的時域發(fā)射信號，， 送入發(fā)射機進行發(fā)送。在發(fā)射機中，每一根發(fā)射天線上的信號獨立發(fā)送，在接收機中，接收疊加以后的一 個以上發(fā)射天線發(fā)射的時域發(fā)射信號，送入時域完整校準導頻恢復單元420;在時域完整 校準導頻恢復單元420將接收到的信號去零，并利用分組的規(guī)律恢復時域完整校準導頻， 送入FFT單元421 ；FFT單元421將恢復的時域完整校準導頻信號變換為頻域信號，送入 子載波頻率響應估計單元422 ；在子載波頻率響應估計單元422利用相關(guān)算法估計一個以 上發(fā)射天線上對應子載波位置的頻率響應，估計的頻率響應，送入信道頻率響應綜合單元 423 ；信道頻率響應綜合單元423根據(jù)緩存中各組估計的頻率響應綜合出一個以上發(fā)射天 線上所有子載波位置的頻率響應，送入信道頻率響應平滑單元424 ；信道頻率響應平滑單 元424在對緩存中多次獲得的一個以上發(fā)射天線上所有子載波的頻率響應進行平滑，得到 平滑后的一個以上發(fā)射天線上所有子載波的頻率響應，送入補償系數(shù)計算單元425 ；在補 償系數(shù)計算單元425中計算一個以上發(fā)射天線的補償系數(shù)。需要說明的是，在不背離所附權(quán)利要求闡明的精神和范圍的情況下，可以對上述 各個模塊進行各種改變以及組合。綜上所述，借助于本發(fā)明的技術(shù)方案，通過利用子載波分組的方式構(gòu)造出規(guī)律的
13時域校準導頻信號，減少校準導頻時域發(fā)送時長，解決了相關(guān)技術(shù)中校準檢測導頻信號干 擾通信系統(tǒng)正常通訊的問題，使得天線校準導頻信號的發(fā)射可以避開DwPTS和UpPTS的影 響，并且在不影響正常通信的情況下提高校準估計精度。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應該明白，上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用 的計算裝置來實現(xiàn)，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成 的網(wǎng)絡(luò)上，可選地，它們可以用計算裝置可執(zhí)行的程序代碼來實現(xiàn)，從而，可以將它們存儲 在存儲裝置中由計算裝置來執(zhí)行，或者將它們分別制作成各個集成電路模塊，或者將它們 中的多個模塊或步驟制作成單個集成電路模塊來實現(xiàn)。這樣，本發(fā)明不限制于任何特定的 硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種天線校準方法，其特征在于，包括發(fā)射端對發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組，根據(jù)所述分組確定所述發(fā)射天線的頻域校準導頻信號；發(fā)射端根據(jù)所述頻域校準導頻信號獲得時域完整校準導頻信號，并利用所述時域完整校準導頻信號構(gòu)造時域發(fā)射信號發(fā)送給接收端；所述接收端將接收到的所述時域發(fā)射信號恢復為所述時域完整校準導頻信號；所述接收端根據(jù)所述時域完整校準導頻信號獲得各個分組的頻域響應，并根據(jù)所述各個分組的頻域響應獲取所述發(fā)射天線的所有子載波頻點的頻域響應；所述接收端根據(jù)所述所有子載波的頻域響應確定所述發(fā)射天線的補償系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射端對發(fā)射天線上的子載波頻點 進行分組具體包括所述發(fā)射端對一個以上發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在所述發(fā)射天線為兩個以上的情況下，發(fā) 射端將所述時域發(fā)射信號發(fā)送給接收端之后，所述方法進一步包括所述接收端將所述時域發(fā)射信號疊加在一個接收校準通路中接收。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射端對所述發(fā)射天線上的子載波 頻點進行分組的處理包括確定子載波頻點分組的組個數(shù)；根據(jù)所述子載波頻點的頻率大小將每個子載波頻點按照從第一組到最后一組的順序 依次分組，如果所述子載波頻點的個數(shù)大于所述組個數(shù)，則將剩余的子載波頻點重新依次 分入第一組到最后一組；確定每一組中的所述子載波頻點的個數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述組個數(shù)要整除所述子載波頻點的總 個數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述組個數(shù)為4或8。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射端根據(jù)所述分組確定所述發(fā)射 天線的頻域校準導頻信號的處理包括所述發(fā)射端根據(jù)每一組中的所述子載波頻點的個數(shù)確定基序列，并根據(jù)所述基序列確 定所述發(fā)射天線的頻域校準導頻信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在進行多通道同時發(fā)射校準時，所述方法 還包括所述發(fā)射端使用碼分復用的方式確定所述發(fā)射天線的頻域校準導頻信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述碼分復用的導頻序列為ZadofTjhu 基序列。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述發(fā)射端根據(jù)所述頻域校準導頻信號 獲得時域完整校準導頻信號，并利用所述時域完整校準導頻信號構(gòu)造時域發(fā)射信號發(fā)送給 接收端包括所述發(fā)射端將所述頻域校準導頻信號映射在分組后的相應子載波頻點上，并將其余沒 有映射的子載波頻點的位置填充零值，得到所述發(fā)射天線的頻域信號；所述發(fā)射端將所述發(fā)射天線的頻域信號轉(zhuǎn)換為發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號； 所述發(fā)射端根據(jù)所述組個數(shù)對所述發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號進行分段，并選 擇其中任意一段信號作為有效的校準信號；所述發(fā)射端對所述有效的校準信號進行前后補零的操作，構(gòu)成所述發(fā)射天線的時域發(fā) 射信號；所述發(fā)射端將所述時域發(fā)射信號發(fā)送到所述接收端。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述接收端根據(jù)接收到的所述時域發(fā) 射信號恢復為所述時域完整校準導頻信號包括所述接收端對所述時域發(fā)射信號進行去零操作，得到所述有效的校準信號； 所述接收端對所述有效的校準信號進行恢復，得到所述發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述接收端根據(jù)恢復的時域完整校準 導頻信號獲得各個分組的頻域響應包括所述接收端將所述發(fā)射天線的時域完整校準導頻信號轉(zhuǎn)換為所述發(fā)射天線的頻域信號；所述接收端根據(jù)所述發(fā)射天線的頻域信號獲得各個分組的頻域響應。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述接收端根據(jù)所述各個分組的頻域 響應獲取所有子載波頻點的頻域響應包括所述接收端對每一發(fā)射天線，直接合并各個子載波頻點組對應頻點的頻域響應，得到 所述所有子載波的頻域響應；或者，所述接收端對每一發(fā)射天線，對各組子載波頻點的頻率響應，利用確定的頻率響應對 沒有頻率響應的子載波頻點進行插值，并將對應每一子載波頻點的多個頻率響應進行平 均，得到所述所有子載波的頻域響應；或者，所述接收端對每一發(fā)射天線，選擇一組子載波頻點的頻率響應，利用確定的頻率響應 對沒有頻率響應的子載波頻點進行插值，得到所述所有子載波的頻域響應。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，在所述接收端根據(jù)所述各個分組的頻 域響應獲取所有子載波的頻域響應之后，所述方法還包括所述接收端重復執(zhí)行獲所述各個分組的頻域響應和所述所有子載波的頻域響應的操 作，得到多個所有子載波的頻域響應；所述接收端對所述多個所有子載波的頻域響應進行平均操作，得到所述多個所有子載 波的頻域響應的平均值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法其特征在于，所述接收端根據(jù)所述所有子載波的頻域 響應確定所述發(fā)射天線的補償系數(shù)包括所述接收端根據(jù)所述平均值確定所述發(fā)射天線的補償系數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述接收端根據(jù)所述平均值確定所述 發(fā)射天線的補償系數(shù)之后，所述方法還包括所述接收端根據(jù)所述補償系數(shù)對所述發(fā)射天線進行相應的補償。
17.一種天線校準系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)射端和接收端，其中， 所述發(fā)射端包括頻域校準導頻序列產(chǎn)生單元，用于對一個以上發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組，根 據(jù)所述分組確定所述一個以上發(fā)射天線的頻域校準導頻信號；頻域校準導頻序列映射單元，用于將所述頻域校準導頻信號映射在分組后的相應子載 波頻點上，得到所述一個以上發(fā)射天線的頻域信號；第一轉(zhuǎn)換單元，用于將所述頻域信號轉(zhuǎn)換為所述一個以上發(fā)射天線的時域完整校準導 頻信號；時域發(fā)射信號生成單元，用于將所述時域完整校準導頻信號進行分段，選擇其中任意 一段信號作為有效的校準信號，并構(gòu)造所述一個以上發(fā)射天線的時域發(fā)射信號； 所述接收端包括時域校準導頻恢復單元，用于將所述時域發(fā)射信號恢復為所述時域完整校準導頻信號；第二轉(zhuǎn)換單元，用于將所述時域完整校準導頻信號轉(zhuǎn)換為所述頻域信號； 子載波頻率響應估計單元，用于根據(jù)所述頻域信號確定各個分組的頻域響應； 信道頻率響應綜合單元，用于根據(jù)所述各個分組的頻域響應確定所述一個以上發(fā)射天 線的所有子載波頻點的頻域響應； 信道頻率響應平滑單元，用于對多次獲得的所述一個以上發(fā)射天線的所有子載波頻點 的頻域響應進行平均操作，得到多個所有子載波的頻域響應的平均值；補償系數(shù)確定單元，用于根據(jù)平均值確定所述一個以上發(fā)射天線的補償系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種天線校準方法和系統(tǒng)，其中，該方法包括發(fā)射端對發(fā)射天線上的子載波頻點進行分組，根據(jù)分組確定發(fā)射天線的頻域校準導頻信號；發(fā)射端根據(jù)頻域校準導頻信號獲得時域完整校準導頻信號，并利用時域完整校準導頻信號構(gòu)造時域發(fā)射信號發(fā)送給接收端；接收端將接收到的時域發(fā)射信號恢復為時域完整校準導頻信號；接收端根據(jù)時域完整校準導頻信號獲得各個分組的頻域響應，并根據(jù)各個分組的頻域響應獲取發(fā)射天線的所有子載波頻點的頻域響應；接收端根據(jù)所有子載波的頻域響應確定發(fā)射天線的補償系數(shù)。通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案，能夠在不影響正常通信的情況下提高校準估計精度。
文檔編號H01Q1/24GK101854323SQ20091013421
公開日2010年10月6日 申請日期2009年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月3日
發(fā)明者路陳紅 申請人:中興通訊股份有限公司