专利名称：一种tdd模式下的基站阵列天线通道校正方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种无线通信系统中的基站阵列端天线通道的校正方法。
背景技术：
在多天线通信系统中，基站通过对阵列通道需要发射和接收的信号进行幅度和相位的加权来控制天线波束的方向和形状，以实现对期望用户的定向发射和接收，达到提高通信质量和通信容量的目的。在TDD(时分双工)模式中，上述幅相加权系数是在上行无线信道与下行无线信道互易的前提下，基站利用上行信号进行信道特征估计来计算得到的。 然而在实际的阵列天线中，接收电路通道和发射电路通道的传输特性是非理想的，即存在通道误差，而且一般来说，接收通道误差与发射通道误差也是不一致的，这导致了接收通道的响应与发射通道的响应也是不一致的，造成上下行信道不互易，如
图1所示。因此，要在实际的阵列天线中实现波束形成，就必须要进行通道校正的工作。现有的基站天线通道校正方法有无线馈入参考信号法和注入参考信号法。无线馈入参考信号法需要给基站配备一个专门的校正设备。该方法接收通道校正方法的过程是校正设备产生一个校正参考信号，一路经过校正检测天线通过无线链路传输给基站各天线，另一路由馈线直接传输给基站基带部分。基站通过对各通道接收到的信号与参考信号进行相关运算得到接收通道的校正因子。发射通道校正方法的过程是基站各天线发射相互正交的检测信号，由校正检测天线接收。校正设备利用基站各通道发射信号的正交性， 通过与本地原始的检测信号进行相关运算得到发射通道的校正因子，然后把校正因子回发给基站。此方法对校正检测天线的位置提出严格的要求，一般来说，校正检测天线到基站的各天线之间的距离是相等的，使校正天线与基站各天线之间由空间位置所产生的相位差一致。注入参考信号法的校正过程与无线馈入参考信号法十分类似，不同的是，在无线馈入法的校正过程中，校正设备是通过无线链路与基站各通道进行信号传输的，而注入信号法则是通过馈线和功分器进行传输。因此，注入信号法不能校正由天馈电路引入的通道误差，而且功分器也需要校正误差。关于基站天线通道校正的经典算法还有由Leshem Amir和Wax Mati提出的一种盲校正方法。与前两种方法相比，盲校正方法不需要专门的参考信号，使用一般的信号即可。各天线通道接收到的射频信号经过耦合器分为A、B两路。所有天线的A路信号经过合并器A，输出的信号记为y (η)；所有天线的B路信号通过待校正的接收机射频通道，受到通道误差的影响，各输出信号经过合并器B后输出的信号记为d(n)。校正设备使用自适应算法进行迭代运算，调整各个通道的校正因子，使y(η)和d(n)之间的误差e(n)最小。在这里，可以使用NLMS (Normalized Least Mean Square，归一化最小均方误差)等算法来调整校正参数。发射通道的校正与接收通道类似，这里不再赘述。此方法的计算复杂度比较高。
本发明的目的在于提供一种无线通信中TDD模式下的基站天线接收、发射通道联合校正方法，可解决背景技术中各方法的缺点。为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的一种TDD模式下的基站阵列天线通道校正方法，采用的校正模型为一套天线数为N的多天线基站和一个单天线的校正设备，收发采用时分双工，其特征在于，包括如下步骤a)下行时隙，基站端各通道在Tl，T2，. . .，TN子时隙时轮流发送相同的基带信号 xf’1 (O = Xb/ (O =…=Xb/ {t)=S{ ，发送时依次有一个时隙长度τ的延迟；b)校正设备在Tl，Τ2，...，TN时隙接收到信号
权利要求
1. 一种TDD模式下的基站阵列天线通道校正方法，采用的校正模型为一套天线数为N 的多天线基站和一个单天线的校正设备，收发采用时分双工，其特征在于，包括如下步骤a)下行时隙，基站端各通道在Tl，T2，...，TN子时隙时轮流发送相同的基带信号 xf’1 ( ) = 4，2 ( )=…=Xbnn (0=40，发送时依次有一个时隙长度T的延迟；b)校正设备在Tl，T2，...，TN时隙接收到信号#⑷，…，<0，将 ^(O' ^f(O‘…，<⑴与#⑴做互相关运算，对互相关结果取相位值，得到φ2 ‘识3，…，C)上行时隙，校正设备根据b)步骤中求得的相位在R1，R2，...，RN子时隙轮流发送基带信号^^⑴二彳少^—“^，彳⑴”⑴力吻—“^场]，…，力⑴”⑴一^—“^+^，发送时依次有一个时隙长度T的延迟，式中 )‘是频偏补偿项；d)基站的N个天线在Rl，R2，. . .，RN子时隙接收到的基带信号分别为 y!"{t),···，yr(t)·, yB/(t), //( , ···，( ·, //( , //( , ···，；^⑴，之后将/’“⑴与父“⑴，。=2，...，Ν，做互相关，对互相关结果取相位值，可得
全文摘要
本发明公开了一种TDD模式下的基站阵列天线通道校正方法，其特征在于，下行时隙，基站的N个天线分别在N个子时隙T1，T2，…，TN内发送相同的基带信号，同时校正设备接收到信号之后将分别与做互相关运算，对互相关结果取相位值，得到上行时隙，校正设备在R1，R2，...，RN子时隙轮流发送基带信号式中是频偏补偿项；同时基站的M个天线接收到的基带信号分别为之后将与n＝2，…，N，做互相关，互相关结果的相位值Ψ2，Ψ3，…，ΨN即为各通道的校正相位。
文档编号H04B7/04GK102340338SQ20111032178
公开日2012年2月1日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者刘一凡, 殷勤业, 王文杰, 穆鹏程, 薛立昌 申请人:西安交通大学