[发明专利]毫米波通信链路多波束赋形方法及装置

权利要求书

1.一种毫米波通信链路多波束赋形方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据导频对信道协方差矩阵进行估计；

(2)根据信道协方差矩阵估计将信道矩阵奇异矢量的估计作为发射机和接收机波束赋形矢量，得到波束赋形增益。

2.根据权利要求1所述的毫米波通信链路多波束赋形方法，其特征在于，所述步骤(1)采用随机矢量往返收发的方法进行信道协方差矩阵估计。

3.根据权利要求2所述的毫米波通信链路多波束赋形方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：在第i个导频码元持续时间内，选取随机矢量作为发送波束赋形矢量，波束赋形矢量从发送端到接收端共轭归一化之后将得到的列矢量pⁱ再发回发送端，发送端根据列矢量pⁱ得到一个的矩阵；再选取随机矢量进行发送，得到一个的矩阵，重复N次后将所有的的矩阵累加然后取平均，再减去发送端的噪声协方差矩阵估计即可得到信道协方差矩阵估计。

4.根据权利要求1所述的毫米波通信链路多波束赋形方法，其特征在于，所述步骤(2)采用基带连乘并归一化方法得到低复杂度波束赋形矢量估计。

5.根据权利要求1所述的毫米波通信链路多波束赋形方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：对于发射机的波束赋形矢量而言，在基带采用一个初始的复单位列矢量，不断右乘信道协方差矩阵估计，经过n次迭代后，再进行共轭归一化处理得到发送波束赋形矢量；对于接收机的波束赋形矢量而言，将发送波束赋形矢量连续N次发送到接收端，接收端将得到的波束赋形矢量取平均并归一化即可获得接收波束赋形矢量。

6.一种采用如权利要求1-5中任一所述毫米波通信链路多波束赋形方法的发射机，其特征在于，包括发送波束矢量生成器和基带处理器，所述发送波束矢量生成器根据导频估计出信道矩阵的协方差矩阵，并计算出发送波束赋形矢量，为数据通信做准备；所述基带处理器将时域信息比特转换为载频处的信号值，送入数模转换器进行波形成形转变为模拟信号，再由上变频模块加载到载频，通过功分器的输出与所述发送波束矢量生成器预先准备好的波束赋形矢量在乘法器中相乘，最后送入功率放大器由发送阵列天线发送到信道。

7.一种采用如权利要求1-5中任一所述毫米波通信链路多波束赋形方法的接收机，其特征在于，包括接收波束矢量生成器和接收天线阵列，所述接收波束矢量生成器根据导频估计出信道矩阵的协方差矩阵，并计算出接收波束赋形矢量，为数据通信做准备；所述接收天线阵列将接收到的信道原始信号送入低噪放大器滤除部分带外噪声，再由低噪放大器的输出与接收波束赋形矢量生成器预先准备好的接收波束赋形矢量在乘法器逐一与天线对应相乘，将所有天线的相乘加权值由加法器加和送入下变频转换器，再经由模数转换器转换为数字信号，最后送入基带处理器恢复为原发送比特序列的估计。