专利名称：用于多天线系统的信号接收方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种用于多天线系统 的信号接收方法和装置。
背景技术：
随着移动通信的迅速发展，用户lt量正在迅速增加，而频i普资 源也越来越紧张，如何利用现有频谱资源进一步扩展容量已成为移 动通信发展的关键问题。
智能天线技术利用阵列天线替代常规天线，能够降低系统干扰， 提高系统容量和频谱效率，因此智能天线技术已经受到了业界的广 泛关注。
智能天线技术是利用特定的信号处理技术处理在空间按一定规 律排列的多个天线组成的天线阵列的接收信号和发射信号，其中，
可以产生多个空间定向波束，动态改变信号覆盖区域，使天线主波 束对准用户信号方向，旁瓣或零陷对准干扰〗言号方向，并且自动跟 踪用户和应用环境的变化，从而能够在提取用户信号的同时有效抑 制干扰，增强信噪比，进而IC高系统性能。
智能天线系统的关键技术之一是接收通道特性的校正。在智能 天线系统中，多个接收机连接到天线阵列的各个阵元，由一定的算 法对来自多个天线的接收信号进行处理。接收通道特性完全一致是一个基本的前提条件，但是在实际的接收机中，接收通道特性并非理想，通道之间的幅度特性和相位特性存在^艮大的离散性和随冲几性，并且每个通道的特性受外界条件(例如，温度等)影响，从宏观的角度看，通道之间幅度与相位特性的差别是随时间而动态变化的，必须通过校正技术来不断地补偿通道之间的特性差异，使接收通道的幅度特性和相位特性满足一定指标要求。其中，校正指标和系统性能密切相关，如果指标要求严格，则系统性能高，但是实现难度
大；反之，如果指标要求宽松，则系统性能差，但是实现难度小。因此，实际的智能天线系统的校正指标往往需要折中考虑系统性能和实现难度。
目前，通常采用的4交正方法大致可分为以下两种。
第 一种方法是在待校正智能天线的远场放置一个校正源，校正源输出才交正信号通过天线到达4妄收天线阵列，*接收阵列的每个阵元测量接收信号的幅度和相位，以接收阵列中任意一个通道为基准，调整其它通道的幅度和相位，使各个通道的幅度和相位特性在满足一定误差的条件下符合预定的标准。然而，这种4交正方法的问题在于第一，需要校正源，会增加系统成本；第二，校正源的放置会占用场地，因此不适合在移动通信系统中4吏用。
第二种校正方法是设置一个校正发射机，校正发射机发射的信号通过一个信号分配网络，等幅、同相地注入到各个接收通道，接收阵列的每个阵元测量接收信号的幅度和相位，以接收阵列中任意一个通道为基准，调整其它通道的幅度和相位，使各个通道的幅度和相位特性在满足一定误差的条件下保持一致。这种^^交正方法存在的主要缺点是需要一个额外的校正发射机，需要分配供校正操作的时间，增加了系统的体积和成本，并且还会降低系统的可靠性。此外，不局限于智能天线系统中，基于多输入多输出(MIMO) 技术的需要进行校正的多天线系统中也存在上述问题。
为了使各接收通道的特性始终保持一致，校正过程就必须连续 不断地进4亍，这时，才交正信号就必然干扰正常的接收用户信号。为 了降低这种由于校正而引入的干扰， 一种方法是使校正操作以一定 的周期间断地进行；另 一种方法是采用具有和接收用户信号近似正 交的信号作为校正信号，从而降低对用户信号的干扰。然而，这两
的问题由于第一种方法是间断性校正，因此不能保证通道间特性 始终一致；而第二种方法^f吏用与正常用户信号近似正交的才交正信号， 所以必然存在的非正交分量对正常用户信号造成干扰，并且这两种 降低干扰的方法不仅不能有效解决干扰的问题，还会造成系统性能 的下降。
然而，针对接收通道特性的校正过程中存在的成本高、干扰强 的问题，目前尚未4是出有^:的解决方案。
发明内容
考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于 提供一种，以解决现有技术中存在的接收通道特性校正成本高并且 干扰强的问题。
根据本发明的实施例，提供了 一种用于多天线系统的信号接收 方法，其中，多天线系统包括接收才几和属于同一天线阵列的多个天 线阵元。
该方法包^":将^t妄收才几先后与多个天线阵元中的每个天线阵元接收机对获取的所有天线阵元的天线阵元信息进行智能天线信号处理。
其中，天线阵元信息包括接收信号、天线阵元的标识。
才艮据本发明的另 一实施例，提供了 一种用于多天线系统的信号接收装置。
该装置包括控制模块，用于控制开关模块将接收机先后与属于同 一天线阵列的多个天线阵元中的每个天线阵元连4妾；开关才莫块，其第一端连接至接收机，其第二端在控制模块的控制下先后连接至每个天线阵元；接收机，用于经由开关模块获取与其连接的天线阵元的天线阵元信息，并对获取的多个天线阵元的所有天线阵元信息进行智能天线信号处理。
其中，天线阵元4言息可以包4舌4妄收信号、天线阵元的标识。
并且，接收机可以包括射频和中频信号处理模块，用于将各
个天线阵元对应的接收信号发送至基带信号处理模块；基带信号处
理模块，用于接收来自射频和中频信号处理才莫块的接收信号以及来
自控制才莫块的对应于各个天线阵元的标识，并对多个天线阵元的才妾
收信号和标识进行智能天线信号处理；其中，射频和中频信号信号处理模块与开关模块的第 一端以及基带信号处理模块相连，控制模
块与开关模块和基带信号处理模块相连。
其中，射频和中频信号处理才莫块包括射频部分和中频部分，或者4又包括射频部分。
此外，控制模块根据设置的切换频率控制开关模块的第二端从一个天线阵元到下一天线阵元的切:换。并且，切」换频率满足以下条件F-nxf,其中，F为切换频率，n为天线阵元数，f为对天线阵 元信号的采样率。
通过本发明的上述技术方案，能够有效提高多天线系统的接收 性能；简化多天线系统的校正处理；本发明使用简单，能够有效降 j氐系乡克成本。
此处所说明的附图用来4是供对本发明的进一步理解，构成本申 请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并 不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1是根据本发明方法实施例的用于多天线系统的信号接收方 法的流程图2是^4居本发明装置实施例的用于多天线系统的信号接收装 置的框图；以及
图3是根据本发明装置实施例的用于多天线系统的信号接收装 置在实际应用时与^t妄收才几和天线阵元的连4妄示意图。
具体实施例方式
方-法实施例
在本实施例中，提供了 一种用于多天线系统的信号接收方法， 其中，多天线系统包括接收才几和属于同 一天线阵列的多个天线阵元。
如图1所示，才艮才居本实施例的该方法包4舌步-骤S102， ^寻4妄收 才几先后与多个天线阵元中的每个天线阵元连4妻，例如，可以乂十多个 天线阵元排序后依次连接；步骤S104，接收机分别获取每次与其连
8才妄的天线阵元的天线阵元^f言息；步骤S106， 4妄收才几对获取的所有天线阵元的天线阵元信息进行智能天线信号处理。
其中，天线阵元信息包括接收信号、天线阵元的标识。
装置实施例
在本实施例中，提供了 一种用于多天线系统的信号接收装置。
该装置包括控制模块202,用于控制开关模块204将接收机206先后与属于同一天线阵列的多个天线阵元中的每个天线阵元连接；开关模块204,其第一端连接至接收机206,其第二端在控制模块202的控制下先后连接至每个天线阵元；接收机206,用于经由开关模块204获取与其连接的天线阵元的天线阵元信息，并对获取的多个天线阵元的所有天线阵元信息进行智能天线信号处理。
具体地，多个接收天线阵元共享一个射频4妄收才几，即，共享一个射频通道，可以乂人才艮本上解决4妄收才几的射频通道特性不一致对多天线系统性能的影响。
其中，天线阵元信息可以包括4妄收信号、天线阵元的标识。
并且，接收机206可以包括射频和中频信号处理模块，用于将各个天线阵元对应的接收信号发送至基带信号处理模块；基带信号处理模块，用于接收来自射频和中频信号处理模块的接收信号以及来自控制才莫块202的对应于各个天线阵元的标识，并对多个天线阵元的接收信号和标识进行智能天线信号处理；其中，射频和中频信号处理模块与开关模块204的第一端以及基带信号处理模块相连，控制模块202与开关模块204和基带信号处理模块相连。其中，射频和中频信号处理模块包括射频部分和中频部分，或
者4又包括射频部分。具体地，通常无线接收才几主要有两种结构外差结构和直接变频结构。外差接收机由射频、中频和基带三部分构成。近年来，直4妄变频接收枳4支术逐步在实际中取得应用。直接变频接收机取消了外差接收机中的中频部分，不过，不失一般性，直接变频4妄收才几可以看作外差接收机的一种特例。
此外，控制模块根据设置的切换频率控制开关模块的第二端从一个天线阵元到下一天线阵元的切换。并且，切换频率满足以下条件F = nxf,其中，F为切换频率，n为天线阵元数，f为对天线阵元信号的采样率。
具体地，在实际应用过程中，各个才莫块的连接关系可如图3所示，其中，图3中的接收机为外差接收机，本领域的技术人员应当理解，本发明同样适用于直4妄变频*接收才几的情况。
由N个天线阵元ia成天线阵列，N个天线阵元为301-1、301-2........ 301-N;
302是一个多路开关(对应于上述的开关模块)；
多路开关的N个输入端连接到N个接收天线101-1、 102-1……IOI-N， 一个输出端子连接到接收机；
控制器(对应于上述的控制模块)305控制开关302依次连接
到N个4妾收天线301-1、 302-1.......、 301-N，同时也将这种连4妄
关系信息传递给接收机基带部分304。
^接收才几射频和中频部分(即，上述的射频和中频信号处理才莫块)303以及接收机基带部分304;
10基于图3所示的场景，在进^f亍信号"l妄收时，处理过程如下
(1 )控制器305控制开关302连接到第一个天线阵元301-1;
(2)控制器305同时向接收机基带部分传输信息，将当前连接的天线阵元信息传给基带部分(即，上述的基带信号处理模块)；
(3 )接收机基带部分104保存当前天线阵元的接收数据以及接收凄t据对应的天线阵元；
(4)重复上述步骤(1)至(3),控制器305控制开关302依次连4妻到天线阵元301-2、 302-3........ 301-N， 4妻收冲几基带部分
下来: 、 "'.、、.
(5 )接收机基带部分304种的基带算法对N个天线的接收数据做相应的智能天线信号处理。
其中，本文中提到的智能天线信号处理的方式是本领域技术人员7>知的，这里不再重复。
综上所述，本发明采用了接收通道共享处理方案，通过时分复用的方式，将一个射频接收机连接到多个接收天线，从而有效克服了现有技术的缺陷，解决了基于MIMO技术的需要进行接收通道校正的多天线系统的接收通道特性不一致(即，接收通道特性失配)问题，并且同样适用于智能天线系统。借助于本发明的技术方案，能够有效^提高多天线系统的接收性能；简化多夭线系统的4交正处理；并且本发明使用简单，能够有效降低系统成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1. 一种用于多天线系统的信号接收方法，所述多天线系统包括接收机和属于同一天线阵列的多个天线阵元，其特征在于，所述方法包括将所述接收机先后与所述多个天线阵元中的每个天线阵元连接；所述接收机分别获取每次与其连接的天线阵元的天线阵元信息；所述接收机对获取的所有天线阵元的天线阵元信息进行智能天线信号处理。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述天线阵元信息 包括接收信号、天线阵元的标识。
3. —种用于多天线系统的信号接收装置，其特征在于，所述装置 包括控制模块，用于控制开关模块将接收机先后与属于同 一天 线阵列的多个天线阵元中的每个天线阵元连4姿；所述开关模块，其第一端连接至所述接收机，其第二端在 所述控制模块的控制下先后连接至所述每个天线阵元；接收机，用于经由所述开关模块获取与其连接的天线阵元 的天线阵元信息，并对获取的所述多个天线阵元的所有天线阵 元信息进行智能天线信号处理。
4. 根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述天线阵元信息 包括接收信号、天线阵元的标识。2
5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述接收机包括射频和中频信号处理模块，用于将各个天线阵元对应的接 收信号发送至所述基带信号处理模块；基带信号处理模块，用于接收来自所述射频和中频信号处 理模块的接收信号以及来自所述控制模块的对应于各个天线 阵元的标识，并对所述多个天线阵元的4妄收信号和标识进4亍所 述智能天线信号处理；其中，所述射频和中频信号信号处理模块与所述开关模块 的第一端以及所述基带信号处理模块相连，所述控制模块与所 述开关模块和所述基带信号处理模块相连。
6. 根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述射频和中频信 号才莫块包括射频部分和中频部分，或者〗又包括射频部分。
7. 根据权利要求3至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述 控制模块根据设置的切换频率控制所述开关模块的第二端从 一个天线阵元到下一天线阵元的切换。
8. 根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述切换频率满足 以下条件F = nxf,其中，F为切4奂频率，n为天线阵元凄丈，f为对 天线阵元信号的采样率。
全文摘要
本发明公开了一种用于多天线系统的信号接收方法，包括将接收机先后与同一阵列的多个天线阵元中的每个天线阵元连接；接收机分别获取每次与其连接的天线阵元的天线阵元信息；接收机对获取的所有天线阵元的天线阵元信息进行智能天线信号处理。此外，本发明还公开了一种用于多天线系统的信号接收装置。通过使用本发明，能够有效提高智能天线系统的接收性能；简化智能天线系统的校正处理；并且，本发明使用简单，能够有效降低系统成本。
文档编号H04B1/707GK101499838SQ200810006139
公开日2009年8月5日 申请日期2008年2月3日 优先权日2008年2月3日
发明者郭俊峰, 俊 齐 申请人:中兴通讯股份有限公司