信道估计方法、装置、设备及多通道微波通信系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种信道估计方法、装置、设备及一种多通道微波通信系统，所述信道估计方法首先根据收发阵列尺寸获得与发送端对应的第一矢量组和与接收端对应的第二矢量组，然后根据所述收发阵列尺寸、所述第一矢量组和第二矢量组进行多次子信道估计流程，得到对应的多个子信道估计系数，最后根据由所述多个子信道估计系数组成的估计矩阵，以及所述第一矢量组和第二矢量组，确定真实的信道矩阵。该方法、装置及系统能够使相应的通信系统在不增加任何额外电路器件的情况下估计得到准确的信道矩阵，从而避免了在通信系统中增加射频开关或可变增益放大器而导致的通道链路性能恶化或信道估计结果精度低的问题，同时也降低了系统成本，减小了系统体积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信道估计方法、装置、设备及多通道微波通信系统
本专利技术涉及通信
，更具体的说，是涉及一种信道估计方法、装置、设备及一种多通道微波通信系统。
技术介绍
多通道微波通信系统在用于增强通信链路信噪比、减小不同链路间干扰时，需要依赖链路间的信道信息来调整各个通道上的移相器，从而在天线阵列上产生期望的波束形状。现有技术中的多通道微波系统通常采用模拟多通道的结构。这种采用模拟多通道结构的模拟多通道系统在估计信道信息（或信道矩阵）时，需要分时的对系统中各个子信道的参数进行估计。其具体实现方法为：在每一个子通道上都增加一个射频开关或可变增益放大器，然后利用各个子通道上的开关或增益调节控制子通道的通断，依次遍历发射机和收发机各天线对之间的子信道，并分别得到对应各个子通道的参数，最终组合得到完整的信道信息。但是，在上述的信道估计方法中，使用射频开关会增加通道的插损恶化链路性能；而可变增益放大器会增加通道的非线性，且其增益抑制能力有限，这样就会导致能量的泄露而影响信道估计结果的精度。同时，在通道上增加射频开关或可变增益放大器也增大了系统成本及体积。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种信道估计方法、装置、设备及一种多通道微波通信系统，以克服现有技术中由于需要在各个子通道上都增加射频开关或可变增益放大器而导致的通道链路性能恶化或信道估计结果精度低的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，提供了一种信道估计方法，包括：根据由发送端阵元个数N和接收端阵元个数M确定的收发阵列尺寸N×M获得与发送端对应的第一矢量组和与接收端对应的第二矢量组；其中，N和M为正整数；分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，得到不小于N×M个子信道估计系数；所述子信道估计流程包括：从所述第一矢量组中选取一个第一矢量，从所述第二矢量组中选取一个第二矢量，并在所述第一矢量和所述第二矢量确定的子信道中进行子信道估计系数的检测，得到子信道估计系数；根据由所述不小于N×M个子信道估计系数组成的估计矩阵以及所述第一矢量组和第二矢量组，确定真实的信道矩阵。在所述第一方面的第一种可能实现的方式中，所述根据收发阵列尺寸获得与发送端对应的第一矢量组和与接收端对应的第二矢量组，包括：根据发送端阵元个数N和接收端阵元个数M生成一个（N×M）×（N×M）的矩阵作为生成矩阵；所述生成矩阵为满秩矩阵，且其每一列能构成一个秩为1的N×M矩阵；对所述生成矩阵的每一列分别按照阵列尺寸进行紧积分解，得到N×M个长度为N的第一矢量组和N×M个长度为M的第二矢量组；建立所述第一矢量组与阵元个数为N的发送端阵列的对应关系，并建立所述第二矢量组与阵元个数为M的接收端阵列的对应关系。在所述第一方面的第一种可能实现的方式中，在所述得到第一矢量组和第二矢量组后，还包括：合并所述第一矢量组中的相同矢量，并合并所述第二矢量组中的相同矢量。在所述第一方面的第一种可能实现的方式中，在所述N和M为偶数时，所述生成矩阵为哈达玛矩阵，则所述根据由所述不小于N×M个子信道估计系数组成的估计矩阵以及所述第一矢量组和第二矢量组，确定真实的信道矩阵，包括：将所述不小于N×M个子信道估计系数组合形成估计矩阵；确定所述估计矩阵的向量化数据；根据所述生成矩阵的转置矩阵和估计矩阵的向量化数据的积，确定真实的信道矩阵。在第一方面的第一种可能实现的方式中，所述根据由所述不小于N×M个子信道估计系数组成的估计矩阵以及所述第一矢量组和第二矢量组，确定真实的信道矩阵，包括：将所述不小于N×M个子信道估计系数组合形成估计矩阵；确定所述估计矩阵的向量化数据；根据所述生成矩阵的逆矩阵和估计矩阵的向量化数据的积，确定真实的信道矩阵。在第一方面的第二种可能实现的方式中，所述从所述第一矢量组中选取一个第一矢量，从所述第二矢量组中选取一个第二矢量，并在所述第一矢量和所述第二矢量确定的子信道中进行子信道估计系数的检测，得到子信道估计系数，包括：从与所述发送端对应的第一矢量组中选取一个发送端矢量，配置发送端的移相器参数，并从与所述接收端对应的第二矢量组中选取一个接收端矢量，配置接收端的移相器参数；控制已知训练序列信号从发送端到接收端的传送，并根据所述接收端接收到的所述已知训练序列信号的信号质量确定当前配置下的子信道估计系数。在所述第一方面的第三种可能实现的方式中，所述分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，得到不小于N×M个子信道估计系数，包括：将所述发送端对应的第一矢量组中的每一个矢量分别依次与所述接收端对应的第二矢量组中的每一个矢量进行配对，分别用配对后的结果来配置移相器参数，并进行已知信号的传输，得到分别对应每一种矢量配对情况的多个子信道估计系数。在所述第一方面的第四种可能实现的方式中，所述接收端包括通信接收端和干扰接收端，则在分别进行不小于N×M次的子信道估计流程前，还包括：控制发射端和通信接收端同步，且控制发射端和干扰接收端同步。在所述第一方面的第四种可能实现的方式中，所述通信接收端的阵元个数为X，所述干扰接收端的阵元个数为Y；当干扰接收端的阵元个数Y小于通信接收端的阵元个数X时，所述分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，包括：通信信道分别进行不小于N×X次的子信道估计流程，得到不小于N×X个子信道估计系数；干扰信道分别进行不小于N×Y次的子信道估计流程，得到不小于N×Y个子信道估计系数；当所述干扰信道的所有子通道都经过子信道估计流程后，所述干扰信道不再进行子信道估计流程，所述通信信道继续进行尚未进行估计的子信道的子信道估计流程。在所述第一方面的第四种可能实现的方式中，当干扰信道接收端的阵元个数Y大于通信接收端的阵元个数X时，所述分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，包括：通信信道分别进行不小于N×X次的子信道估计流程，得到不小于N×X个子信道估计系数；干扰信道分别进行不小于N×Y次的子信道估计流程，得到不小于N×Y个子信道估计系数；当所述通信信道的所有子通道都经过子信道估计流程后，所述通信信道不再进行子信道估计流程，所述干扰信道继续进行尚未进行估计的子信道的子信道估计流程。在所述第一方面的第四种可能实现的方式中，在所述干扰信道继续进行尚未进行估计的子信道的子信道估计流程前，还包括：控制传送干扰接收端向发送端发送的残留子信道估计请求。第二方面，本申请提供了一种信道估计装置，包括：矢量组获取模块，根据由发送端阵元个数N和接收端阵元个数M确定的收发阵列尺寸N×M获得与发送端对应的第一矢量组和与接收端对应的第二矢量组；其中，N和M为正整数；估计系数获取模块，用于分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，得到不小于N×M个子信道估计系数；所述子信道估计流程包括：从所述第一矢量组中选取一个第一矢量，从所述第二矢量组中选取一个第二矢量，并在所述第一矢量和所述第二矢量确定的子信道中进行子信道估计系数的检测，得到子信道估计系数；信道矩阵确定模块，用于根据由所述不小于N×M个子信道估计系数组成的估计矩阵以及所述第一矢量组和第二矢量组，确定真实的信道矩阵。在第二方面的第一种可能实现的方式中，矢量组获取模块包括：估计矩阵确定模块，用于根据发送端阵元个数N和接收端阵元个数M生成一个（N×M）×（N×M）的矩阵作为生成矩阵；所述生成矩阵为满秩本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种信道估计方法，其特征在于，包括：根据由发送端阵元个数N和接收端阵元个数M确定的收发阵列尺寸N×M获得与发送端对应的第一矢量组和与接收端对应的第二矢量组；其中，N和M为正整数；分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，得到不小于N×M个子信道估计系数；所述子信道估计流程包括：从所述第一矢量组中选取一个第一矢量，从所述第二矢量组中选取一个第二矢量，并在所述第一矢量和所述第二矢量确定的子信道中进行子信道估计系数的检测，得到子信道估计系数；根据由所述不小于N×M个子信道估计系数组成的估计矩阵以及所述第一矢量组和第二矢量组，确定信道矩阵；其中，所述接收端包括通信接收端和干扰接收端，则在分别进行不小于N×M次的子信道估计流程前，还包括：控制发射端和通信接收端同步，且控制发射端和干扰接收端同步；其中，所述通信接收端的阵元个数为X，所述干扰接收端的阵元个数为Y；当所述干扰接收端的阵元个数Y小于所述通信接收端的阵元个数X时，所述分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，包括：分别对通信信道进行不小于所述N×X次的子信道估计流程，得到不小于所述N×X个子信道估计系数；对干扰信道分别进行不小于所述N×Y次的子信道估计流程，得到不小于所述N×Y个子信道估计系数；当所述干扰信道的所有子通道都经过子信道估计流程后，所述干扰信道不再进行子信道估计流程，所述通信信道继续进行尚未进行估计的子信道的子信道估计流程；或，当所述干扰信道接收端的阵元个数Y大于所述通信接收端的阵元个数X时，所述分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，包括：分别对通信信道分别进行不小于所述N×X次的子信道估计流程，得到不小于所述N×X个子信道估计系数；对干扰信道分别进行不小于所述N×Y次的子信道估计流程，得到不小于所述N×Y个子信道估计系数；当所述通信信道的所有子通道都经过子信道估计流程后，所述通信信道不再进行子信道估计流程，所述干扰信道继续进行尚未进行估计的子信道的子信道估计流程。2.根据权利要求1所述的信道估计方法，其特征在于，所述根据收发阵列尺寸获得与发送端对应的第一矢量组和与接收端对应的第二矢量组，包括：根据发送端阵元个数N和接收端阵元个数M生成一个(N×M)×(N×M)的矩阵作为生成矩阵；所述生成矩阵为满秩矩阵，且其每一列能构成一个秩为1的N×M矩阵；对所述生成矩阵的每一列分别按照阵列尺寸进行紧积分解，得到N×M个长度为N的第一矢量组和N×M个长度为M的第二矢量组；建立所述第一矢量组与阵元个数为N的发送端阵列的对应关系，并建立所述第二矢量组与阵元个数为M的接收端阵列的对应关系。3.根据权利要求2所述的信道估计方法，其特征在于，在所述得到第一矢量组和第二矢量组后，还包括：合并所述第一矢量组中的相同矢量，并合并所述第二矢量组中的相同矢量。4.根据权利要求2所述的信道估计方法，其特征在于，在所述N和M为偶数时，所述生成矩阵为哈达玛矩阵，则所述根据由所述不小于N×M个子信道估计系数组成的估计矩阵以及所述第一矢量组和第二矢量组，确定信道矩阵，包括：将所述不小于N×M个子信道估计系数组合形成估计矩阵；确定所述估计矩阵的向量化数据；根据所述生成矩阵的转置矩阵和所述估计矩阵的向量化数据的积，确定所述信道矩阵。5.根据权利要求2所述的信道估计方法，其特征在于，所述根据由所述不小于N×M个子信道估计系数组成的估计矩阵以及所述第一矢量组和第二矢量组，确定信道矩阵，包括：将所述不小于N×M个子信道估计系数组合形成估计矩阵；确定所述估计矩阵的向量化数据；根据所述生成矩阵的逆矩阵和所述估计矩阵的向量化数据的积，确定信道矩阵。6.根据权利要求1所述的信道估计方法，其特征在于，所述从所述第一矢量组中选取一个第一矢量，从所述第二矢量组中选取一个第二矢量，并在所述第一矢量和所述第二矢量确定的子信道中进行子信道估计系数的检测，得到子信道估计系数，包括：从与所述发送端对应的第一矢量组中选取一个发送端矢量，配置发送端的移相器参数，并从与所述接收端对应的第二矢量组中选取一个接收端矢量，配置接收端的移相器参数；控制已知训练序列信号从所述发送端到所述接收端的传送，并根据所述接收端接收到的所述已知训练序列信号的信号质量确定当前配置下的子信道估计系数。7.根据权利要求1-6任一项所述的信道估计方法，其特征在于，所述分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，得到不小于N×M个子信道估计系数，包括：将所述发送端对应的第一矢量组中的每一个矢量分别依次与所述接收端对应的第二矢量组中的每一个矢量进行配对，分别用配对后的结果来配置移相器参数，并进行已知信号的传输，得到分别对应每一种矢量配对情况的多个子信道估计系数。8.根据权利要求1所述的信道估计方法，其特征在于，在所述干扰信道继续进行尚未进行估计的子信道的子信道估计流程前，还包括：控制干扰接收端向发送端发送的残留子信道估计请求。9.一种信道估计装置，其特征在于，包括：矢量组获取模块，根据由发送端阵元个数N和接收端阵元个数M确定的收发阵列尺寸N×M获得与发送端对应的第一矢量组和与接收端对应的第二矢量组；其中，N和M为正整数；估计系数获取模块，用于分别进行不小于N×M次的子信道估计流程，得到不小于N×M个子信道估计系数；所述子信道估计流程包括：从所述第一矢量组中选取一个第一矢量，从所述第二矢量组中选取一个第二矢量，并在所述第一矢量和所述第二矢量确定的子信道中进行子信道估计系数的检测，得到子信道估计系数；信道矩阵确定模块，用于根据由所述不小于N×M个子信道估计系数组成的估计矩阵以及所述第一矢量组和第二矢量组，确定信道矩阵；其中，所述接收端包括通信接收端和干扰接收端，则所述信道估计装置还包括：同步控制模块，用于在所述估计系数获取模块分...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕瑞，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44