一种天线失效补偿的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种天线失效补偿的方法，包括：对接收到的导频符号进行信道估计，获得信道估计值；基于所述信道估计值，获得每根天线的噪声能量；基于所述噪声能量，对计算的噪声矩阵进行校正；基于校正后的噪声矩阵进行接收数据均衡。本发明专利技术实施例还提供一种天线失效补偿装置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线通信领域，尤其涉及一种天线失效补偿的方法及装置。
技术介绍
长期演进LTE(LTE，LongTermEvolution)是由第三代合作伙伴计划(3GPP，The3rdGenerationPartnershipProject)组织制定的通用移动通信系统(UMTS，UniversalMobileTelecommunicationsSystem)技术标准的长期演进结果。正交频分复用(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技术作为一种具有较高的频谱利用效率和良好的抗多径性能的高速传输技术引起了广泛的关注。多天线技术是LTE系统的核心技术之一，结合OFDM技术可以很好地实现多维信号的联合处理和调度，大幅提升系统的灵活性和传输效率。LTE系统峰值速率和平均吞吐量等都能得到大幅度的提升。天线分集、波束赋型、空间复用等多天线技术已经在LTE系统中得到了广泛的应用。随着LTE系统天线数目的增加，天线失效的概率也随着增加。当天线出现失效现象的时候，系统性能会出现严重的下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种天线失效补偿的方法及装置，使得在天线出现失效现象的时候，对系统性能进行补偿，提高无线通信系统的性能。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：第一方面，本专利技术实施例提供一种天线失效补偿的方法，应用于正交频分复用OFDM系统中，包括：基于每根天线的噪声能量，计算校正后的噪声矩阵；基于校正后的噪声矩阵对接收数据进行均衡。进一步地，在所述基于每根天线的噪声能量，计算校正后的噪声矩阵，所述方法还包括：利用噪声矢量共轭相乘估计得到噪声矩阵；基于所述每根天线的噪声能量，对噪声矩阵进行校正。进一步地，所述基于所述信道估计值，获得所述噪声能量，包括：对所述信道估计值进行滤波，并基于所述滤波前的信道估计值以及所述滤波后的信道估计值，获得所述噪声能量。进一步地，所述噪声矩阵Rnn利用加性复高斯白噪声矢量共轭相乘估计得到：Rnn(k,i)＝diag(NI(k,1:KaRx,i)·NI*(k,1:KaRx,i))其中*表示矩阵共轭转置，diag表示保留矩阵对角元素，KaRx表示天线数目。NI(k,kaRx,i)＝HLS(k,kaRx,i)-H(k,kaRx,i)，H(k,kaRx,i)是滤波之后的信道估计值，HLS(k,kaRx,i)是滤波之前的信道估计值，k为载波索引，kaRx为天线索引，i为时隙索引。Rnn(k,i)形式如下：Rnn(k,i)=R11...0......0...RKaRxKaRx]]>进一步地，所述基于每根天线的噪声能量对噪声矩阵进行校正：Rnn_abjust(kaRx,kaRx)=NIkaRxΣkaRx=0KaRx-1Rnn(kaRx,kaRx)/ΣkaRx=0KaRx-1NIkaRx]]>其中为天线kaRx估计的噪声能量。进一步地，所述基于利用校正之后的噪声矩阵对接收数据进行均衡，包括：接收系统模型如下：YKaRx×1=HKaRx×KaTxSKaTx×1+NKaRx×1]]>其中为发射信号矢量，为信道估计矩阵，为接收信号矢量，为加性复高斯白噪声矢量。则均衡之后的数据如下：S^=W·YKaRx×1]]>其中W=(HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1HKaRx×KaTx+I)-1HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1,]]>I是单位阵，Rnn_adjust是经过校正后的噪声矩阵。第二方面，本专利技术实施例提供一种天线失效补偿装置，应用于正交频分OFDM系统中，包括：估计模块，用于对接收的导频符号进行信道估计，获得信道估计值；获得模块，用于基于信道估计值，获得每根天线的噪声能量；校正模块，用于基于每根天线的噪声能量，对噪声矩阵进行校正；补偿模块，用于基于校正后的噪声矩阵对接收数据进行均衡。进一步地，所述获得模块，具体包括：滤波子模块，用于对所述信道估计值进行滤波；获得子模块，用于基于滤波前的信道估计值以及滤波后的信道估计值，获得所述噪声能量。进一步地，所述校正模块，具体包括：噪声矩阵模块，用于计算噪声矩阵；校正子模块，用于基于每根天线的噪声能量对噪声矩阵进行校正。本专利技术实施例所提供的天线失效补偿的方法及系统中，在天线出现失效现象的时候，能够对系统性能进行补偿，提高无线通信系统的性能。附图说明图1为天线失效补偿方法流程图图2为天线失效示意图图3为天线失效补偿具体实施例流程图图4为天线失效补偿装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。为了使本专利技术所需要解决的技术问题、技术方案更加清楚、明白，以下结合附图进行进一步详细说明，应该理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。图2为一两发两收的通信系统，即基站(nodeB)使用两根天线接收用户(ue)的信号，但是其中一根天线失效，两根天线接收到数据的信噪比不平衡，噪声能量相差很大，导致系统性能出现严重的下降。根据本专利技术提供的方法，nodeB按照图3所示的步骤对图2所示的通信系统进行天线失效补偿，以防止系统性能的严重恶化。步骤301：nodeB分别对两根天线接收到的导频符号进行信道估计，得到第一根天线两个时隙的信道估计值为HLS(k,0,0)和HLS(k,1,1)，第二根天线两个时隙的信道估计值为HLS(k,2,0)和HLS(k,2,1)，其中k为载波索引。步骤302：nodeB分别对两根天线的信道估计值进行MMSE滤波，并通过滤波前后的信道估计值计算两根根天线的噪声能量NI1和NI2。假设第一根天线滤波后两个时隙的信道估计值为H(k,1,0)和H(k,1,1)，第二根天线滤波后两个时隙的信道估计值为H(k,2,0)和H(k,2,1)，其中k为载波索引。则噪声能量的计算公式如下：NI0=1MΣk=0M-1|HLS(k,1,0)-H(k,1,0)|2+|HLS(k,1,1)-H(k,1,1)|22]]>NI1=1MΣk=0M-1|HLS(k,2,0)-H(k,2,0)|2+|HLS(k,2,1)-H(k,2,1)|22]]>步骤303：nodeB计算噪声矩阵，并利用每根天线的噪声能量对噪声矩阵进行校正。噪声矩阵Rnn利用加性复高斯白噪声矢量共轭相乘估计得到，Rnn＝diag(NI(k,1:2,i)·NI*(k,1:2,i))其中*表示矩阵共轭转置，diag表示保留矩阵对角元素，NI(k,1,i)＝HLS(k,1,i)-H(k,1,i)，NI(k,2,i)＝HLS(k,2,i)-H(k,2,i),k＝1,2,...,M为载波索引，i＝0,1为时隙索引。得到Rnn矩阵表示形式如下：Rnn=r1100r22]]>使用每根天线的噪声能量对噪声矩阵进行校正：r11_adjust=NI1ΣkaRx=12rkaRxkaRx/ΣkaRx=12NIkaRx]]>r22_adjust=NI2Σk本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线失效补偿的方法，其特征在于，包括：对接收的导频符号进行信道估计，获得信道估计值；基于所述信道估计值，获得每根天线的噪声能量；计算噪声矩阵，并基于所述噪声能量，对计算的噪声矩阵进行校正；基于校正后的噪声矩阵进行接收数据均衡。

【技术特征摘要】
1.一种天线失效补偿的方法，其特征在于，包括：对接收的导频符号进行信道估计，获得信道估计值；基于所述信道估计值，获得每根天线的噪声能量；计算噪声矩阵，并基于所述噪声能量，对计算的噪声矩阵进行校正；基于校正后的噪声矩阵进行接收数据均衡。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述信道估计值，获得每根天线的噪声能量，包括：对所述信道估计值进行滤波；基于滤波前的信道估计值以及滤波后的信道估计值，获得所述噪声能量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述噪声能量，对噪声能量的算法具体有以下公式获得：其中，M为载波个数，H(k,kaRx,i)是滤波之后的信道估计值，HLS(k,kaRx,i)是滤波之前的信道估计值。k为载波索引，kaRx为天线索引，i为时隙索引。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述噪声矩阵，对噪声矩阵的算法具体有以下公式获得：Rnn(k,i)＝diag(NI(k,1:KaRx,i)·NI*(k,1:KaRx,i))其中，NI(k,kaRx,i)＝HLS(k,kaRx,i)-H(k,kaRx,i)，*表示矩阵共轭转置，diag表示保留矩阵对角元素，KaRx表示天线数目。H(k,kaRx,i)为滤波后的信道估计值，HLS(k,kaRx,i)为滤波前的信道估计值。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昊，王美英，
申请(专利权)人：中兴通讯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44