專利名稱：智能天線校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信技術(shù)，尤其涉及一種智能天線校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
智能天線是TD-SCDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)基于智能天線的波束賦形技術(shù)，有效地抑制了多用戶干擾、增加了系統(tǒng)容量。在實(shí)際的智能天線系統(tǒng)中，存在各種時(shí)變誤差，如射頻通道隨環(huán)境變化、器件老化、幅頻相頻特性失真、I/Q不平衡等引入的相位和增益差異。這些時(shí)變誤差將導(dǎo)致波束形狀和功率控制精度的變化，從而降低系統(tǒng)容量、影響系統(tǒng)性能，所以很有必要對(duì)智能天線進(jìn)行在線校準(zhǔn)?，F(xiàn)有技術(shù)中，典型的智能天線校準(zhǔn)技術(shù)為信道估計(jì)方法，即通過(guò)求解單位CIR得到每個(gè)載波天線的權(quán)值因子，使用此權(quán)值因子來(lái)補(bǔ)償每個(gè)載波下各個(gè)天線之間的差異。一般對(duì)載波天線的接收通道進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，采用一個(gè)發(fā)射通道發(fā)射、所有接收通道同時(shí)接收的方式；對(duì)發(fā)射通道進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，多采用所有發(fā)射通道同時(shí)發(fā)射、一個(gè)接收通道接收的方式。由于發(fā)射校準(zhǔn)的校準(zhǔn)接收通道同時(shí)接收多個(gè)發(fā)射通道發(fā)射的信號(hào)，各發(fā)射通道所發(fā)射的信號(hào)之間相互影響，所以降低了計(jì)算所得的各載波天線的權(quán)值因子的準(zhǔn)確性，從而導(dǎo)致智能天線校準(zhǔn)精度較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供智能天線校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)智能天線的發(fā)射通道進(jìn)行高精度校準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種智能天線校準(zhǔn)方法，包括:將原始訓(xùn)練序列乘以預(yù)先為智能天線的發(fā)射通道分配的沃爾什碼，以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，其中各發(fā)射通道的所述沃爾什碼不同；通過(guò)所述智能天線的發(fā)射通道發(fā)送所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，以使所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列經(jīng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)校準(zhǔn)通道；通過(guò)所述校準(zhǔn)通道接收所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，將所接收的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列乘以所述發(fā)射通道的沃爾什碼以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的接收訓(xùn)練序列；根據(jù)所述原始訓(xùn)練序列和所述接收訓(xùn)練序列獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)；根據(jù)所述發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)對(duì)所述發(fā)射通道進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括基帶信號(hào)處理模塊和校準(zhǔn)信號(hào)處理模塊，其中:所述基帶信號(hào)處理模塊用于將原始訓(xùn)練序列乘以預(yù)先為智能天線的發(fā)射通道分配的沃爾什碼，以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，并通過(guò)所述智能天線的發(fā)射通道發(fā)送所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，以使所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列經(jīng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)校準(zhǔn)通道；所述校準(zhǔn)信號(hào)處理模塊用于通過(guò)所述校準(zhǔn)通道接收所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，將所接收的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列乘以所述發(fā)射通道的沃爾什碼以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的接收訓(xùn)練序列，根據(jù)所述原始訓(xùn)練序列和所述接收訓(xùn)練序列獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)，并將所述發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)發(fā)送至所述基帶信號(hào)處理模塊；
所述基帶信號(hào)處理模塊還用于根據(jù)所述發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)對(duì)所述發(fā)射通道進(jìn)行校準(zhǔn)。
根據(jù)本發(fā)明的智能天線校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)，通過(guò)為各智能天線的發(fā)射通道分配相互正交的WALSH碼，將原始訓(xùn)練序列與各發(fā)射通道的WALSH碼相乘作為對(duì)應(yīng)各發(fā)射通道的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，并在接收包括全部發(fā)射通道所發(fā)射的、經(jīng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)環(huán)回的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列的合路信號(hào)后，分別利用與各發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的WALSH碼與合路信號(hào)相乘，以解析出對(duì)應(yīng)于各發(fā)射通道的接收訓(xùn)練序列，并通過(guò)計(jì)算各發(fā)射通道的接收訓(xùn)練序列與原始訓(xùn)練序列之間的不一致性參數(shù)來(lái)獲取發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)。因此，在采用多個(gè)發(fā)射通道同時(shí)發(fā)送信號(hào)、并采用一個(gè)接收通道接收時(shí)，實(shí)現(xiàn)了各發(fā)射通道所發(fā)射的訓(xùn)練序列相正交，從而可從接收的合路信號(hào)中解析出對(duì)應(yīng)于各發(fā)射通道的接收序列，從而可高精度地計(jì)算出各發(fā)射通道的發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)，進(jìn)而有效提高天線校準(zhǔn)性能。


圖1為本發(fā)明智能天線校準(zhǔn)方法的流程示意圖。
圖2為應(yīng)用圖1所示的智能天線校準(zhǔn)方法的射頻網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。
圖3為本發(fā)明智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本發(fā)明智能天線校準(zhǔn)方法的流程示意圖。如圖1所示，該智能天線校準(zhǔn)方法包括以下步驟:
步驟S101，將原始訓(xùn)練序列乘以預(yù)先為智能天線的發(fā)射通道分配的沃爾什碼，以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，其中各發(fā)射通道的所述沃爾什碼(WALSH)不同；
步驟S102，通過(guò)所述智能天線的發(fā)射通道發(fā)送所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，以使所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列經(jīng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)校準(zhǔn)通道；
步驟S103，通過(guò)所述校準(zhǔn)通道接收所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，將所接收的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列乘以所述發(fā)射通道的沃爾什碼以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的接收訓(xùn)練序列；
步驟S104，根據(jù)所述原始訓(xùn)練序列和所述接收訓(xùn)練序列獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)；
步驟S105，根據(jù)所述發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)對(duì)所述發(fā)射通道進(jìn)行校準(zhǔn)。
具體地，用于實(shí)現(xiàn)上述智能天線校準(zhǔn)方法的智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)包括基帶信號(hào)處理模塊和校準(zhǔn)信號(hào)處理模塊，該智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)例如設(shè)置在射頻網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線基站中。圖2為應(yīng)用圖1所示的智能天線校準(zhǔn)方法的射頻網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。下面結(jié)合圖2對(duì)本發(fā)明智能天線校準(zhǔn)方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
如圖2所示，該射頻網(wǎng)絡(luò)的天線陣列包括第一天線單元211、第二天線單元212和第三天線單元213 (此處僅以包括三個(gè)天線單元為例進(jìn)行說(shuō)明，并不作為限制)。各天線單元通過(guò)各自的射頻收發(fā)信機(jī)(如圖2中的第一射頻收發(fā)信機(jī)221、第二射頻收發(fā)信機(jī)222和第三射頻收發(fā)信機(jī)223)與智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)的基帶信號(hào)處理模塊21無(wú)線連接，并且通過(guò)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)23與智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)信號(hào)處理模塊22無(wú)線連接，其中該校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)23例如包括合路/分路器，用于將多路下行信號(hào)合并為一路信號(hào)或?qū)⒁宦飞闲行盘?hào)分路為多路信號(hào)。當(dāng)對(duì)圖2所示的射頻網(wǎng)絡(luò)的天線陣列進(jìn)行發(fā)射通道校準(zhǔn)時(shí)，通常包括以下流程:步驟SI，生成用于進(jìn)行發(fā)射訓(xùn)練的原始訓(xùn)練序列,其中A為幅度因子，V+)為基本訓(xùn)練序列；更為具體地，生成原始訓(xùn)練序列If+)的步驟包括:步驟S11，設(shè)定校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度和擴(kuò)頻因子。由于TD-SCDMA系統(tǒng)的在線天線校準(zhǔn)訓(xùn)練序列一般在GP時(shí)隙發(fā)射，所以校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度應(yīng)小于96;擴(kuò)頻因子與為天線單元分配的沃爾什(WALSH)碼相關(guān)，WALSH碼長(zhǎng)度與擴(kuò)頻因子之間滿足W = 2k，其中W為WALSH碼長(zhǎng)度、k為擴(kuò)頻因子，并且校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度=原始訓(xùn)練序列長(zhǎng)度XWALSH碼長(zhǎng)度，因此通常選取擴(kuò)頻因子為5或6;步驟S12，根據(jù)所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度和所述擴(kuò)頻因子設(shè)定基本訓(xùn)練序列。當(dāng)擴(kuò)頻因子為5時(shí)，WALSH碼長(zhǎng)度為32，原始訓(xùn)練序列長(zhǎng)度為2，即可生成包括任意兩個(gè)常量的離散序列作為基本訓(xùn)練序列；當(dāng)擴(kuò)頻因子為6時(shí)，WALSH碼長(zhǎng)度為64，原始訓(xùn)練序列長(zhǎng)度為1，即可生成任意一個(gè)常量作為基本訓(xùn)練序列；步驟S13，根據(jù)發(fā)射通道校準(zhǔn)功率設(shè)定幅度因子。具體地，可結(jié)合發(fā)射通道的鏈路增益和信噪比等確定發(fā)射信號(hào)的發(fā)射功率，即幅度因子；步驟S14，根據(jù)所述基本訓(xùn)練序列和所述幅度因子獲取所述原始訓(xùn)練序列。具體地，通過(guò)將步驟S13中獲取的幅度因子與步驟S12中獲取的基本訓(xùn)練序列相乘，即獲取原始訓(xùn)練序列。步驟S2，分別為第一天線單元211、第二天線單元212和第三天線單元213分配WALSH碼。具體地，從在上述步驟Sll中已確定擴(kuò)頻因子，即WALSH碼階數(shù)的多個(gè)WALSH碼中任選三個(gè)WALSH碼分別作為與第一天線單元211對(duì)應(yīng)的第一 WALSH碼、與第二天線單元212對(duì)應(yīng)的第二 WALSH碼和與第三天線單元213對(duì)應(yīng)的第三WALSH碼，優(yōu)選地，選取該階數(shù)的WALSH碼中彼此正交性最好的三個(gè)WALSH碼。步驟S3，將在步驟SI中生成的原始訓(xùn)練序列分別與在步驟S2中獲取的各天線單元的WALSH碼相乘，具體地，將原始訓(xùn)練序列與第一 WALSH碼相乘，生成第一天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列；將原始訓(xùn)練序列與第二 WALSH碼相乘，生成第二天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列；將原始訓(xùn)練序列與第三WALSH碼相乘，生成第三天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列。由于第一 WALSH碼、第二WALSH碼和第三WALSH碼之間相互正交，所以所生成的第一天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列、第二天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列和第三天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列之間也完全正交，即各天線單元的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列不相關(guān)。步驟S4，基帶信號(hào)處理模塊21通過(guò)第一射頻收發(fā)信機(jī)221，令第一天線單元211發(fā)射第一天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列；基帶信號(hào)處理模塊21通過(guò)第二射頻收發(fā)信機(jī)222，令第二天線單元212發(fā)射第二天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列；基帶信號(hào)處理模塊21通過(guò)第三射頻收發(fā)信機(jī)223，令第三天線單元213發(fā)射第三天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列。步驟S5，第一天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列、第二天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列和第三天線單元校準(zhǔn)訓(xùn)練序列經(jīng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)23合并為一路合路信號(hào)，該合路信號(hào)通過(guò)校準(zhǔn)通道發(fā)送至校準(zhǔn)信號(hào)處理模塊22。
步驟S6，校準(zhǔn)信號(hào)處理模塊22通過(guò)校準(zhǔn)通道接收合路信號(hào)，并分別利用第一WALSH碼與該合路信號(hào)相乘以獲取第一天線單元接收訓(xùn)練序列；利用第二 WALSH碼與該合路信號(hào)相乘以獲取第二天線單元接收訓(xùn)練序列；利用第三WALSH碼與該合路信號(hào)相乘以獲取第三天線單元接收訓(xùn)練序列。
步驟S7，按照下述公式計(jì)算各天線單元的發(fā)射補(bǔ)償系數(shù):
權(quán)利要求
1.一種智能天線校準(zhǔn)方法，其特征在于，包括: 將原始訓(xùn)練序列乘以預(yù)先為智能天線的發(fā)射通道分配的沃爾什碼，以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，其中各發(fā)射通道的所述沃爾什碼不同； 通過(guò)所述智能天線的發(fā)射通道發(fā)送所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，以使所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列經(jīng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)校準(zhǔn)通道； 通過(guò)所述校準(zhǔn)通道接收所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，將所接收的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列乘以所述發(fā)射通道的沃爾什碼以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的接收訓(xùn)練序列； 根據(jù)所述原始訓(xùn)練序列和所述接收訓(xùn)練序列獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)； 根據(jù)所述發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)對(duì)所述發(fā)射通道進(jìn)行校準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能天線校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述將原始訓(xùn)練序列乘以預(yù)先為智能天線的發(fā)射通道分配的沃爾什碼之前還包括: 對(duì)所述校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時(shí)延校準(zhǔn)，以補(bǔ)償發(fā)射通道和接收通道的鏈路時(shí)延差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能天線校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列為復(fù)數(shù)序列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能天線校準(zhǔn)方法，其特征在于，所述將原始訓(xùn)練序列乘以預(yù)先為智能天線的發(fā)射通道分配的沃爾什碼之前還包括: 設(shè)定校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度和擴(kuò)頻因子； 根據(jù)所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度和所述擴(kuò)頻因子設(shè)定基本訓(xùn)練序列，其中所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度=基本訓(xùn)練序列長(zhǎng)度X2k，k為所述擴(kuò)頻因子； 根據(jù)發(fā)射通道校準(zhǔn)功率設(shè)定幅度因子； 根據(jù)所述基本訓(xùn)練序列和所述幅度因子獲取所述原始訓(xùn)練序列。
5.一種智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，包括基帶信號(hào)處理模塊和校準(zhǔn)信號(hào)處理模塊，其中: 所述基帶信號(hào)處理模塊用于將原始訓(xùn)練序列乘以預(yù)先為智能天線的發(fā)射通道分配的沃爾什碼，以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，并通過(guò)所述智能天線的發(fā)射通道發(fā)送所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，以使所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列經(jīng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)校準(zhǔn)通道； 所述校準(zhǔn)信號(hào)處理模塊用于通過(guò)所述校準(zhǔn)通道接收所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，將所接收的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列乘以所述發(fā)射通道的沃爾什碼以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的接收訓(xùn)練序列，根據(jù)所述原始訓(xùn)練序列和所述接收訓(xùn)練序列獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)，并將所述發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)發(fā)送至所述基帶信號(hào)處理模塊； 所述基帶信號(hào)處理模塊還用于根據(jù)所述發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)對(duì)所述發(fā)射通道進(jìn)行校準(zhǔn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述基帶信號(hào)處理模塊和所述校準(zhǔn)信號(hào)處理模塊還用于對(duì)所述校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行時(shí)延校準(zhǔn)，以補(bǔ)償發(fā)射通道和接收通道的鏈路時(shí)延差。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列為復(fù)數(shù)序列。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的智能天線校準(zhǔn)系統(tǒng)，其特征在于，所述基帶信號(hào)處理模塊還用于設(shè)定校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度和擴(kuò)頻因子；根據(jù)所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度和所述擴(kuò)頻因子設(shè)定基本訓(xùn)練序列，其中所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列長(zhǎng)度=基本訓(xùn)練序列長(zhǎng)度X2n，n為所述擴(kuò)頻因子；根據(jù)發(fā)射通道校準(zhǔn)功率設(shè)定幅度因子；根據(jù)所述基本訓(xùn)練序列和所述幅度因子獲取所述原始訓(xùn)練序 列。
全文摘要
本發(fā)明提供一種智能天線校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)。該智能天線校準(zhǔn)方法包括將原始訓(xùn)練序列乘以預(yù)先為智能天線的發(fā)射通道分配的沃爾什碼，以獲取與發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，其中各發(fā)射通道的沃爾什碼不同；通過(guò)智能天線的發(fā)射通道發(fā)送校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，以使校準(zhǔn)訓(xùn)練序列經(jīng)校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)到達(dá)校準(zhǔn)通道；通過(guò)校準(zhǔn)通道接收所述校準(zhǔn)訓(xùn)練序列，將所接收的校準(zhǔn)訓(xùn)練序列乘以所述發(fā)射通道的沃爾什碼以獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的接收訓(xùn)練序列；根據(jù)所述原始訓(xùn)練序列和所述接收訓(xùn)練序列獲取與所述發(fā)射通道對(duì)應(yīng)的發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)；根據(jù)所述發(fā)射補(bǔ)償系數(shù)對(duì)所述發(fā)射通道進(jìn)行校準(zhǔn)。根據(jù)本發(fā)明智能天線校準(zhǔn)方法及系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)智能天線的發(fā)射通道進(jìn)行高精度校準(zhǔn)。
文檔編號(hào)H04J13/18GK103166881SQ20111042515
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者操陳斌, 魏明, 鄧時(shí)穎, 趙泉, 彭德坤 申請(qǐng)人:鼎橋通信技術(shù)有限公司