[发明专利]基于DS‑CDMA体制的多通道信号幅相特性权值矩阵测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于DS-CDMA体制的多通道信号幅相特性权值矩阵测量方法，属于数字信号处理技术领域。

背景技术

扩频通信技术具有抗干扰能力强，隐蔽性好等特性，广泛应用在了数字蜂窝移动通信系统，卫星移动通信，室内无线通信和未来的个人通信中。在扩频系统中，直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)系统是目前应用最广泛的扩频系统。

在多波束网络实际系统中，多波束信号在发送、传输、接收等过程中会经过一个或多个复杂网络，网络通过自身的幅相不一致性导致阵列通道间各输出波束的幅相关系偏离预设值，影响多波束信号的幅度和相位关系。将复杂网络的自身特性称之为权值矩阵，幅相特性权值矩阵中包含了幅度和相位信息。多通道信号幅相特性权值矩阵的测量有助于通过估算得到的幅相不一致性对天线系统损耗的幅相进行补偿，以保证波束成形的质量。因此精确估算出天线系统的多波束同频CDMA信号的幅相关系具有重要的实际意义。

多波束网络通过自身的幅相特性权值矩阵作用于阵列通道间各输出波束，使幅相关系偏离预设值，影响多波束信号的幅度和相位关系。常见的测量权值矩阵的方法是通过矢量网络分析仪，但是对于多通道的系统，使用矢量网络分析仪的方法则繁琐且耗时巨大。

发明内容

本发明的目的是为估算多波束系统中的各个阵列通道间由于引入未知幅相特性的网络而造成的幅相影响，提出一种基于DS-CDMA体制的多通道信号幅相特性权值矩阵测量方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种基于DS-CDMA体制的多通道信号幅相特性权值矩阵测量方法，其主要步骤如下：

步骤一、数字多波束信号发生器将预设的k组幅相关系和k组扩频码组相乘，得到附有幅度和相位信息的k组基带波束信号，将基带波束信号经过根升余弦滤波器进行波形成型，然后进行混频操作得到k组同频波束信号，再将k组同频波束信号叠加产生包含幅相信息的同频多波束信号作为通道1的信号；

步骤二、预设新的k组不同幅相关系作为新的通道的幅相关系值，与步骤一中的k组扩频码组相乘，重复步骤一的过程，产生其他通道的多波束信号，总共产生N通道的多波束信号；

步骤三、将N通道波束信号接入待测的N入M出的多波束网络，同时数字多波束幅相测试接收机接收从多波束网络中M个馈源输出的信号；

步骤四、数字多波束幅相测试接收机接收M个馈源输出信号，进行混频处理，将同频多波束信号搬移到基带，再经过低通滤波器，然后将基带的多波束信号经过根升余弦滤波器消除码间串扰；

步骤五、将步骤四得到的信号经过k组并行数字匹配滤波器，并输出k组扩频码对应的相关峰。由各路信号捕获得到的相关峰解算出每路信号对应的幅相关系；

解算方法为：令第i组(i＜＜k)数字匹配滤波器的输出相关峰为b_i，p_i为第i组相关峰解算出的绝对幅度，为第i组相关峰解算出的绝对相位，则有下式:

p_i＝|b_i|²

步骤六、根据步骤一和步骤二中每路信号预设的幅相关系值，以及数字多波束幅相测试接收机解算得到的幅相关系值，推导出多波束网络对应的幅相特性权值矩阵；

推导方式为：将步骤一和步骤二中每路信号预设的幅相关系值形成的幅相特性权值矩阵为A，数字多波束幅相测试接收机解算得到的幅相特性权值矩阵为B，实际多波束网络对应的幅相特性权值矩阵为C。则有当包含预设幅相信息的信号经过多波束网络后，幅相关系值变化为B＝A*C，其中C为未知数，现已知B和A，则C＝A^-1*B，其中A^-1表示矩阵A的逆矩阵。

经过上述六个步骤即完成了一种基于DS-CDMA体制的多通道信号幅相特性权值矩阵测量。

有益效果

本方法采用了一种基于DS-CDMA体制的多通道信号幅相特性权值矩阵测量方法，有效可靠的测量出幅相特性权值矩阵，相较于矢量网络分析仪的方法更加的简便和省时，有助于准确测量实际应用中的未知幅相特性的多波束网络的幅相特性。

附图说明

图1是本发明整体系统架构；

图2是本发明数字多波束信号发生器任意一通道信号产生流程图；

图3是本发明数字多波束幅相测试接收机流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明和详细描述。