[发明专利]一种采用智能天线的信号收发装置和方法

摘要

本发明实施例提供一种采用智能天线的信号收发装置和方法，包括：天线阵列，包括N个天线单元，每一个天线单元与M个加权器连接，客户端空间相关矩阵单元，确定所形成的具有M*N个加权器的加权网络；权矢量求解单元，与客户端空间相关矩阵单元连接，基于加权网络计算出加权网络权矩阵，对于客户端，根据加权网络权矩阵计算出客户端的权矢量；广播波束赋形切换单元，采用高增益双极化天线，设置高增益双极化天线的权值；业务波束赋形切换单元，将权矢量的转置矩阵与切换矩阵相乘，得到业务波束权矢量；加权网络赋形单元，在广播波束时隙里基于高增益双极化天线的权值实现广播波束赋形，在业务时隙里基于业务波束权矢量实现业务波束赋形。

主权项

1.一种采用智能天线的信号收发装置，其特征在于，包括：天线阵列，包括N个天线单元，每一个天线单元与M个加权器连接，客户端空间相关矩阵单元，用于确定所形成的具有M*N个加权器的加权网络；权矢量求解单元，与客户端空间相关矩阵单元连接，用于基于所述加权网络计算出加权网络权矩阵W，对于客户端k，根据所述加权网络权矩阵W计算出客户端k的权矢量W^(k)，包括：找到第k个用户的权矢量W^(k)，使得最大，其中，(.)*表示复数矢量的共轭，(.)H表示矢量矩阵的共轭转置，基于最大功率准则的目标是寻找一个加权矢量使得天线阵列的输入和输出之间存在关系所对应的公式达到最大值；W_OPT的含义是基于最大功率准则的目标寻找一个权矢量W^(k)使得W_OPT达到最大值；R_s表示信号空间协方差矩阵，R_n表示干扰和噪声空间协方差矩阵，并且，使W_OPT达到最大值的W^(k)的解是唯一的，这个解是最优权矢量为信号空间协方差矩阵R_s的最大特征值对应的特征矢量；广播波束赋形切换单元，用于采用高增益双极化天线，设置所述高增益双极化天线的权值；业务波束赋形切换单元，用于将权矢量W^(k)的转置矩阵W^(k)T与切换矩阵D_n相乘，得到业务波束权矢量D_n*W^(k)T；其中，切换矩阵是8端口，(.)T表示矢量(矩阵)的转置；加权网络赋形单元，与广播波束赋形切换单元、业务波束赋形切换单元连接，用于在广播波束时隙里基于所述高增益双极化天线的权值实现广播波束赋形，在业务时隙里基于所述业务波束权矢量Dn*W(k)T实现业务波束赋形；N为8，包含6单元智能天线以及2单元高增益双极化天线。