[发明专利]智能天线的波束赋形方法、装置及系统

权利要求书

1.一种智能天线的波束赋形方法，其特征在于，包括：

依据预先得到的各用户的阵列天线的信道冲激响应矩阵H对应的空间协方差矩阵R进行计算，获取所述用户的下行波束赋形权向量U_R；

共轭重排所述信道冲激响应矩阵H，确定信道冲激响应矩阵H_m；

依据所述信道冲激响应矩阵H_m对应的空间协方差矩阵R_m进行计算，获取共轭重排后所述用户的下行波束赋形权向量

将共轭重排前后的下行波束赋形权向量U_R和下行波束赋形权向量为作为修正参数，确定修正后的下行波束赋形权向量

利用所述下行波束赋形权向量U加权各天线幅相，以实现所述用户的下行波束赋形。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共轭重排信道冲激响应矩阵H，确定信道冲激响应矩阵H_m的过程包括：

获取M×M阶的单位反向矩阵I，及所述冲激响应矩阵H的复共轭矩阵H^*；

确定所述信道冲激响应矩阵H_m＝I×H^*；

其中M表示基站阵列天线数，所述复共轭矩阵H^*与反向单位矩阵I同阶。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述信道冲激响应矩阵H_m对应的所述空间协方差矩阵R_m的获取过程包括：

获取所述信道冲激响应矩阵H_m的共轭转置矩阵(H_m)^H；

确定所述空间协方差矩阵R_m＝H_m×(H_m)^H。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，依据所述空间协方差矩阵R进行计算，获取所述用户的下行波束赋形权向量U_R的过程包括：

对所述空间协方差矩阵R进行奇异值分解、特征分解或QR分解，获取所述空间协方差矩阵R中最大特征值对应的特征向量；

确定所述特征向量为下行波束赋形权向量U_R；

或者，

计算所述阵列天线的阵列导向矢量；

依据所述阵列导向矢量对所述空间协方差矩阵R进行扫描，获取最大功率，及所述最大功率对应的阵列导向矢量；

确定对应所述最大功率的阵列导向矢量为下行波束赋形权向量U_R。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，依据所述空间协方差矩阵R_m进行计算，获取所述用户的波束赋形权向量的过程包括：

对所述空间协方差矩阵R_m进行奇异值分解、特征分解或QR分解，获取所述空间协方差矩阵R_m中最大特征值对应的特征向量；

确定所述特征向量为下行波束赋形权向量

或者，

计算所述阵列天线的阵列导向矢量；

依据所述阵列导向矢量对所述空间协方差矩阵R_m进行扫描，获取最大功率，及所述最大功率对应的阵列导向矢量；

确定对应所述最大功率的阵列导向矢量为下行波束赋形权向量

6.一种智能天线的波束赋形装置，其特征在于，包括：

共轭重排模块，用于共轭重排所述信道冲激响应矩阵H，确定信道冲激响应矩阵H_m；

空间协方差矩阵生成模块，用于依据所述信道冲激响应矩阵H获取其对应的空间协方差矩阵R，以及依据所述信道冲激响应矩阵H_m获取其对应的空间协方差矩阵R_m；

权向量生成模块，用于依据所述空间协方差矩阵R进行计算，生成其对应的下行波束赋形权向量U_R，以及依据所述空间协方差矩阵R_m进行计算，生成其对应的下行波束赋形权向量以及用于将所述下行波束赋形权向量U_R和下行波束赋形权向量为作为修正参数，确定修正后的下行波束赋形权向量

加权赋形模块，用于利用所述下行波束赋形权向量U加权各天线幅相，以实现所述用户的下行波束赋形。