[发明专利]一种毫米波大规模阵列空频双宽带系统的信道估计方法

权利要求书

1.一种毫米波大规模阵列空频双宽带系统的信道估计方法，其特征在于，所述方法包括：

根据用户的初始化训练序列，获得每个用户的初始信道信息；

获取毫米波大规模阵列的空频双宽带信道模型，根据所述初始信道信息，利用所述模型获得每个用户的每一条入射径的初始角度信息和初始时延信息；

根据所述初始角度和初始时延信息，调整每个用户在进行下一步信道估计时的发送时刻，使每个用户的每一径的角度信息和时延信息满足预设条件；

根据上一步确定的发送时刻发送用于信道估计的训练序列，基站端收到所有用户的训练序列后更新每个用户各信道径的角度信息、时延信息、以及增益信息，并利用所述模型重建出上行信道，并由TDD系统中上下行的互易性，下行信道由上行信道直接获得；其中，

具体通过如下公式计算得到所述空频双宽带信道模型：

其中，H_p表示用户p在空间-频率域的信道，表示两个矩阵的Hadamard积，h_SF，p(0)表示用户p在第0个子载波上的上行信道，h_SF，p((N-1)η)表示用户p在第N-1个子载波上的上行信道，N表示总共的子载波数，η表示子载波间隔，L_p表示用户p与基站之间信号传输的总径数量，l表示用户p与基站之间信号传输的第l条径，α_p，l表示等效信道复增益；a(ψ_p，l)表示空域导向矢量；

d表示均匀线阵ULA中两根天线之间的实际空间间隔，θ_p，l表示第l径对应的入射角度，λ_c表示载波波长；

而

是频域导向矢量，τ_p，l表示用户p的l径的时延,表示N行1列的复数，合起来是N列的列向量，Θ(ψ_p，l)是一个M×N的矩阵且其的第(m，n)个元素定义如下公式：

其中，M表示ULA的阵元数，f_c表示载波频率，m是天线序号，n是子载波序号，表示第n个子载波。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述利用所述模型，获得每个用户的每一条入射径的初始角度信息和初始时延信息的步骤，具体为：

根据所述初始化训练序列的序言帧，利用所述模型获得所述初始角度信息和初始时延信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：根据所述初始化训练序列的序言帧，利用所述模型获得所述初始角度信息和初始时延信息的步骤，具体为：

采用二维角度-时间域上的联合估计，获得所述初始角度信息和初始时延信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述利用所述模型重建出上行信道的步骤，具体为：

根据更新后的每个用户各信道径的角度信息、时延信息、以及增益信息，利用所述模型输出上行信道。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于：所述根据所述初始角度和初始时延信息，调整每个用户在进行下一步信道估计时的发送时刻，使每个用户的每一径的角度信息和时延信息满足预设条件的步骤，具体为：

根据所述初始角度和初始时延信息，调整每个用户在进行下一步信道估计时的发送时刻，使不同用户的各个径的角度信息和时延信息不完全相同。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述初始化训练序列包括用户的OFDM循环前缀，所述OFDM循环前缀长度包括多径效应的长度以及空间宽带效应的长度，所述空间宽带效应的长度与天线数成正比、与信号带宽成正比、与载波频率成反比。