[发明专利]一种波达角估计的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种波达角(DOA，Direction Of Arrival)估计的方法和系统，尤其涉及正交频分复用多址(OFDMA)通信系统中采用智能天线技术的上行链路DOA估计方法和系统。

背景技术

DOA估计是智能天线技术领域中研究的重要问题之一。DOA估计要解决的问题是如何利用天线阵列的输出，估计出有用信号的方位参数。

衡量DOA估计方法有两个至关重要的性能指标，一个是空间分辨率，该参数反映了估计方法所能区分的各个信号源的最小角度间隔，分辨率越高越好；另一个是运算复杂度，该参数体现出估计方法的可实现性或者说实用性，复杂度越低越好。

如何能获得更高的角度分辨率而又尽量较小运算复杂度是研究者们普遍关心的问题。经典的MUSIC算法及其演变得到的各种算法具有较高的精度，但是这些算法运算复杂度很高。目前的移动通信系统，智能天线主要应用于基站，受数字信号处理器处理能力的影响，这些算法的应用受到了限制。

目前许多算法都利用信道估计的空间特征进行估计，如申请号为200610074201.1的国内专利“一种波达角估计和波束赋形的方法”，该专利给出了一种波达角估计和波束赋形的方法，根据用户信道估计的协方差矩阵获得上行链路接收功率瞬时值和递归平均值的最大值，并由此生成该用户的下行链路波束赋形权值，实现波束赋形。此类算法由于要对协方差矩阵进行计算或者要用到特征值分解，计算都比较复杂。

目前还有一类运算量相对较小的方法，即搜索匹配的方法，如申请号为03121293.X的国内专利“一种估计固定波束空间到达方向的方法”，该专利中给出了一种估计固定波束空间DOA的方法，通过将单级搜索改为多级搜索，形成一种逐步分级细化求DOA的估计方法，该方法相比于前面所给的算法，在一定程度上降低了运算量，但当信道的扩展角较大或者有同频干扰时，算法性能降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种波达角估计的方法和系统，可以同时达到精度高和运算复杂度低，并且具有一定的抗同频干扰能力。

为了解决上述问题，本发明提供了一种波达角估计方法，包括：

在各天线接收到的频域信号中提取频域训练序列，获取目标用户对应的本地训练序列；

将目标用户对应的本地训练序列和天线上提取的所述频域训练序列共轭相乘后求和得到该天线的第一中间值；

将相邻天线的第一中间值进行共轭相乘，或者将相邻天线的第一中间值进行相除，得到第二中间值；

根据第二中间值的相位获取所述目标用户的波达角估计值。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述频域训练序列为正交序列，或者，序列的内积不大于不大于10^-k，k为一正整数。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，所述根据第二中间值的相位获取所述目标用户的波达角估计值是指对部分或所有相邻天线得到的第二中间值的相位进行处理得到目标用户的波达角估计值。

进一步地，上述方法还可具有以下特点，获取目标用户的波达角估计值θ_q的方法如下：

θq=arccos(angle(Σm=1M-1Zm)π)]]>

或者