[发明专利]一种阵列天线MT－CDMA系统上行链路接收方法

摘要

一种阵列天线MT－CDMA系统上行链路接收方法，首先对阵列天线每一阵元所接收的信号进行子载波信号分离；其次，将所分离出的每一阵元的子载波信号进行解扩和匹配滤波处理，实现用户信号的解扩和用户子载波多径信号的分离，获得用户子载波多径信号的匹配滤波输出；然后，将不同阵元上匹配滤波器输出信号中属于同一用户同一子载波同一多径的信号进9行空域合并；之后，再将所得到空域合并后的信号中属于同一用户同一子载波的各个多径信号进行时域合并；最后，对所得到经空域、时域合并后的用户子载波信号的最终判决变量进行判决，得到用户子载波信号的判决结果。系统具有良好的接收性能，接收处理简单，易于实现。

主权项

1.一种阵列天线MT-CDMA系统上行链路接收方法，对任一用户(k)任一子载波(l′)，其特征在于包括以下接收步骤：步骤1，将阵列天线第1阵元所接收的信号r1(t)，第2阵元所接收的信号r2(t)，…，第N阵元所接收的信号rN(t)分别送入载波信号分离模块(1-1)，(1-2)，…，(1-N)中，N个载波分离模块完成输入信号与发射端调制方式对应的子载波cos(ωl′t)、sin(ωl′t)组合相乘的运算，实现各子载波信号的分离，得到输出信号，x1(t)＝r1(t)(cos(ωl′t)+sin(ωl′t))，x2(t)＝r2(t)(cos(ωl′t)+sin(ωl′t))，…，xN(t)＝rN(t)(cos(ωl′t)+sin(ωl′t))；步骤2，将信号x1(t)分别送入P个解扩和匹配滤波模块(2-1-1)，(2-2-1)，…，(2-P-1)，进行解扩和子载波多径信号的分离，得到第i比特信号：$y_{k,l^{\prime },\mathrm{1,1}}\left(i\right)={\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,1}}^{T_L+{\tau }_{k,1}}{r}_1\left(t\right)c_k^I(t-{\tau }_{k,1})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}+j{\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,1}}^{T_L+{\tau }_{k,1}}{r}_1\left(t\right)c_k^Q(t-{\tau }_{k,1})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt},$ $y_{k,l^{\prime },2,1}\left(i\right)={\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,2}}^{T_L+{\tau }_{k,2}}{r}_1\left(t\right)c_k^I(t-{\tau }_{k,2})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}+j{\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,2}}^{T_L+{\tau }_{k,2}}{r}_1\left(t\right)c_k^Q(t-{\tau }_{k,2})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}$ ，…，$y_{k,l^{\prime },P,1}\left(i\right)={\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,P}}^{T_L+{\tau }_{k,P}}{r}_1\left(t\right)c_k^I(t-{\tau }_{k,P})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}+j{\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,P}}^{T_L+{\tau }_{k,P}}{r}_1\left(t\right)c_k^Q(t-{\tau }_{k,P})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt},$ 同时将信号x2(t)分别送入P个解扩和匹配滤波模块(2-1-2)，(2-2-2)，…，(2-P-2)，进行解扩和子载波多径信号的分离，得到第i比特信号：$y_{k,l^{\prime },1,2}\left(i\right)={\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,1}}^{T_L+{\tau }_{k,1}}{r}_2\left(t\right)c_k^I(t-{\tau }_{k,1})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}+j{\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,1}}^{T_L+{\tau }_{k,1}}{r}_2\left(t\right)c_k^Q(t-{\tau }_{k,1})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt},$ $y_{k,l^{\prime },2,2}\left(i\right)={\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,2}}^{T_L+{\tau }_{k,2}}{r}_2\left(t\right)c_k^I(t-{\tau }_{k,2})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}+j{\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,2}}^{T_L+{\tau }_{k,2}}{r}_2\left(t\right)c_k^Q(t-{\tau }_{k,2})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}$ ，…，$y_{k,l^{\prime },P,2}\left(i\right)={\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,P}}^{T_L+{\tau }_{k,P}}{r}_2\left(t\right)c_k^I(t-{\tau }_{k,P})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}+j{\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,P}}^{T_L+{\tau }_{k,P}}{r}_2\left(t\right)c_k^Q(t-{\tau }_{k,P})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}$ ，…，同时将信号xN(t)分别送入P个解扩和匹配滤波模块(2-1-N)，(2-2-N)，…，(2-P-N)，进行解扩和子载波多径信号的分离，得到第i比特信号：$y_{k,l^{\prime },1,N}\left(i\right)={\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,1}}^{T_L+{\tau }_{k,1}}{r}_N\left(t\right)c_k^I(t-{\tau }_{k,1})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}+j{\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,1}}^{T_L+{\tau }_{k,1}}{r}_N\left(t\right)c_k^Q(t-{\tau }_{k,1})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt},$ $y_{k,l^{\prime },2,N}\left(i\right)={\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,2}}^{T_L+{\tau }_{k,2}}{r}_N\left(t\right)c_k^I(t-{\tau }_{k,2})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}+j{\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,2}}^{T_L+{\tau }_{k,2}}{r}_N\left(t\right)c_k^Q(t-{\tau }_{k,2})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt},$ ，…，$y_{k,l^{\prime },P,N}\left(i\right)={\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,P}}^{T_L+{\tau }_{k,P}}{r}_N\left(t\right)c_k^I(t-{\tau }_{k,P})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt}+j{\int }_{(i-1)T_L+{\tau }_{k,P}}^{T_L+{\tau }_{k,P}}{r}_N\left(t\right)c_k^Q(t-{\tau }_{k,P})(\cos \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right)+\sin \left({\omega }_{l^{\prime }}t\right))\mathrm{dt},$ 步骤3，将N个匹配滤波输出信号yk，l′，1，1(i)，yk，l′，1，2(i)，…，yk，l′，1，N(i)送入空域合并模块(3-1)，得到矢量yk，l′，1(i)＝[yk，l′，1，1(i)，yk，l′，1，2(i)，…，yk，l′，1，N(i)]T，通过空域合并权矢量$w_{k,l^{\prime },1}^s\left(i\right)=[w_{k,l^{\prime },I,1}^s\left(i\right),w_{k,l^{\prime },I,2}^s\left(i\right),...,w_{k,l^{\prime },I,N}^s\left(i\right)],$ 完成用户k第1条径信号的空域合并，得到空域合并后的信号$Z_{k,l^{\prime },1}\left(i\right)=w_{k,l^{\prime },1}^s\left(i\right)·y_{k,l^{\prime },1}\left(i\right);$ 同时将N个匹配滤波输出信号yk，l′，2，1(i)，yk，l′，2，2(i)，…，yk，l′，2，N(i)送入空域合并模块(3-2)，得到矢量yk，l′，1(i)＝[yk，l′，2，1(i)，yk，l′，2，2(i)，…，yk，l′，2，N(i)]T，通过空域合并权矢量$w_{k,l^{\prime },2}^s\left(i\right)=[w_{k,l^{\prime },\mathrm{2,1}}^s\left(i\right),w_{k,l^{\prime },\mathrm{2,2}}^s\left(i\right),...,w_{k,l^{\prime },2,N}^s\left(i\right)],$ 完成用户k第2条径信号的空域合并，得到空域合并后的信号$Z_{k,l^{\prime },2}\left(i\right)=w_{k,l^{\prime },2}^s\left(i\right)·y_{k,l^{\prime },2}\left(i\right),$ …，同时将N个匹配滤波输出信号yk，l′，P，1(i)，yk，l′，P，2(i)，…，yk，l′，P，N(i)送入空域合并模块(3-P)，得到矢量yk，l′，P(i)＝[yk，l′，P，1(i)，yk，l′，P，2(i)，…，yk，l′，P，N(i)]T，通过空域合并权矢量$w_{k,l^{\prime },P}^s\left(i\right)=[w_{k,l^{\prime },P,1}^s\left(i\right),w_{k,l^{\prime },P,2}^s\left(i\right),...,w_{k,l^{\prime },P,N}^s\left(i\right)],$ 完成用户k第P条径信号的空域合并，得到空域合并后的信号$Z_{k,l^{\prime },P}\left(i\right)=w_{1,l^{\prime },P}^s\left(i\right)·y_{1,l^{\prime },P}\left(i\right);$ 步骤4，将空域合并后的P条多径信号zk，l′，1(i)，zk，l′，2(i)，…，zk，l′，P(i)送入时域合并模块4，得到矢量zk，l′(i)＝[zk，l′，1(i)，zk，l′，2(i)，…，zk，l′，P(i)]T，通过时域合并权矢量$w_{k,l^{\prime }}^t\left(i\right)=[w_{k,l^{\prime },1}^t\left(i\right),w_{k,l^{\prime },2}^t\left(t\right),...,w_{k,l^{\prime },P}^t\left(i\right)]$ 完成多径信号的时域合并，获得用户k最终的判决变量$Z_{k,l^{\prime }}\left(i\right)=w_{k,l^{\prime }}^t\left(i\right)·Z_{k,l^{\prime }}\left(i\right);$ 步骤5，将最终的判决变量Zk，l′(i)送入信号判决模块5进行极性判决，得到任一用户(k)任一子载波(l′)信号的判决结果。