用于利用耦合天线进行波束成形的方法和装置制造方法及图纸

一种方法和设备提供具有耦合天线的波束成形。第一信道矩阵可以被变换为变换的第二信道矩阵(530)。第一信道矩阵可以是从发射设备的发射器阵列天线到接收设备的至少一个接收器天线的信道。可以确定预编码矩阵，在预编码矩阵的功率限制下使变换的第二信道矩阵的容量最大化(540)。使得变换的第二信道矩阵的信道容量最大化的预编码矩阵可被转换成用于第一信道矩阵的最佳预编码矩阵(550)。信号可以被接收用于传输(560)。可以将最佳预编码矩阵应用于该信号以生成用于在物理信道上传输的预编码信号(570)。然后可以发射预编码的信号(580)。

Method and apparatus for beamforming using coupled antennas

A method and apparatus provide beamforming with coupled antennas. The first channel matrix can be transformed into a transformed second channel matrix (530). The first channel matrix may be a channel from the transmitter array antenna of the transmitting device to at least one receiver antenna of the receiving device. The precoding matrix can be determined to maximize the capacity of the transformed second channel matrix (540) under the power limitation of the precoding matrix. A precoding matrix that maximizes the channel capacity of the transformed second channel matrix can be converted into an optimal precoding matrix (550) for the first channel matrix. The signal can be received for transmission (560). The optimal precoding matrix can be applied to the signal to generate precoding signals (570) for transmission over physical channels. The precoded signal (580) can then be transmitted.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于利用耦合天线进行波束成形的方法和装置
本公开涉及用于利用耦合天线进行波束成形的方法和设备。
技术介绍
目前，无线通信设备使用无线信号与其他通信设备进行通信。许多无线通信设备具有多个天线，这些天线可以使用天线波束成形将更多聚焦的信号发射到接收设备。对于使用单个天线发射到接收器的具有M个天线的发射器，最佳波束成形器在发射功率的限制下使在接收器处的信号干扰比最大化。由于最佳发射权重对应于具有最大特征值的矩阵的特征向量，所以用于最大化信号干扰比的解决方案被称为特征波束成形器。虽然这种方法是已知的，但在成形中通常不考虑在发射器处天线耦合的影响。然而，在本征波束成形器的成形中必须考虑天线相关性的影响，因为它影响辐射功率的计算，并因此影响对于辐射功率的限制。已经在一定程度上考虑了互耦的影响。通过引用并入于此的美国专利No.7,457,590(2008年11月25日公布)解决了在由下述形式的每个天线权重产生的天线方向图pk(θ)的情况下如何根据信道接收的角度功率分布f(θ)来计算特征波束成形器在通过引用并入于此的“MutualCouplinginMIMOWirelessSystems:ARigo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在发射设备中的方法，所述方法包括：将第一信道矩阵H变换成变换的第二信道矩阵P‑TSourceH，其中，所述第一信道矩阵H是从所述发射设备的发射器阵列天线到接收设备的至少一个接收器天线的信道；确定预编码矩阵W，在所述预编码矩阵W的功率限制下使得变换的第二编码矩阵P‑TSourceH的容量最大化；将用于所述变换的第二信道矩阵的信道容量最大化的预编码矩阵W转换成用于所述第一信道矩阵的最佳预编码矩阵V；接收用于传输的信号；将所述最佳预编码矩阵V应用于所述信号以产生用于在物理信道上传输的预编码信号；以及发送所述预编码信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.05 US 14/933,4991.一种在发射设备中的方法，所述方法包括：将第一信道矩阵H变换成变换的第二信道矩阵P-TSourceH，其中，所述第一信道矩阵H是从所述发射设备的发射器阵列天线到接收设备的至少一个接收器天线的信道；确定预编码矩阵W，在所述预编码矩阵W的功率限制下使得变换的第二编码矩阵P-TSourceH的容量最大化；将用于所述变换的第二信道矩阵的信道容量最大化的预编码矩阵W转换成用于所述第一信道矩阵的最佳预编码矩阵V；接收用于传输的信号；将所述最佳预编码矩阵V应用于所述信号以产生用于在物理信道上传输的预编码信号；以及发送所述预编码信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述预编码矩阵W的每个列向量是所述变换的第二信道矩阵P-TSourceH的左奇异向量。3.根据权利要求1所述的方法，其中，用于所述第二信道矩阵P-TSourceH的变换的变换矩阵P-TSource是厄米特非负定矩阵的平方根的逆转置。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述变换的第二信道矩阵是所述变换矩阵P-TSource与所述第一信道矩阵H的乘积。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述厄米特非负定矩阵是所述发射器的源模型、所述发射设备的发射器的源阻抗以及所述发射器阵列天线的阻抗矩阵的函数。6.根据权利要求3所述的方法，其中，PSource基于其中QThev＝(ZS_Thev+Z)-HRe(Z)(ZS_Thev+Z)-1，并且其中，ZS_Thev是所述发射设备的发射器源阻抗的对角矩阵，并且Z是所述发射器阵列天线的阻抗矩阵。7.根据权利要求3所述的方法，其中，PSource基于其中QNor＝ZS_NorH(ZS_Nor+Z)-HRe(Z)(ZS_Nor+Z)-1ZS_Nor，并且其中，ZS_Nor是所述发射设备的发射器源阻抗的对角矩阵，并且Z是所述发射器阵列天线的阻抗矩阵。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号包括向量信号，其中，所述最佳预编码矩阵V的列包括多个预编码向量，并且其中，应用包括将所述向量信号乘以所述最佳预编码矩阵V以生成用于在物理信道上传输的预编码信号向量。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发射器阵列天线相互耦合，因为施加到一个天线元件的电压或电流在所述发射器阵列天线中的另一个天线元件上感应电压或电流。10.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述发射设备和所述接收设备之间的信道的信道测量，其中，所述第一信道矩阵H基于在所述发射设备和所述接收设备之间的信道的信道测量。11.一种装置，包括：发射器阵列天线；耦合到所述发射器阵列天线的收发器；以及耦合到所述收发器的控制器，所述控制器被配置为将第一信道矩阵H变换成变换的第二信道矩阵P-TSourceH，其中，所述第一信道矩阵H是从所述发射器阵列天线到接收设备的至少一个接收器天线的信道，确定预编码矩阵W，在所述预编码矩阵W的功率限制下使得变换的第二编码矩阵P-TSourceH的容量最大化，将用于所述变换的第二信道矩阵的信道容量最大化的预编码矩阵W转换成用于所述第一信...

【专利技术属性】
技术研发人员：科林·弗兰克，
申请(专利权)人：摩托罗拉移动有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US