[发明专利]一种智能天线的校准方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种OFDM-TDD系统中智能天线的校准方法、装置及系统。

背景技术

在正交频分复用-时分双工(OFDM-TDD：Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing-Time Division Duplex)系统中，为降低终端之间的同频干扰，引进了智能天线技术。所述智能天线技术利用各个终端上行信道的信道估计，估计出期望终端的到达方向(DOA，Direction Of Arrival)，根据该DOA在下行给各个天线附加适当的权重因子使波束指向期望终端，从而达到提高期望终端接收信号功率，降低终端之间的同频干扰。

然而，智能天线的使用有一个前提，即组成智能天线的各个天线阵元的电通道特性必须保持一致，这样才能保证波束主瓣指向期望终端的同时有小的副瓣。这种使组成智能天线各阵元电通道特性保持一致的技术也称作智能天线校准技术。

目前智能天线的校准方法分时域校准和频域校准两种，其分别是在时域和频域使各阵元电通道特性保持一致。结合OFDM系统的特点，现有在频域校准智能天线的方法主要是通过接收各个发射天线发射的频域导频序列，在接收端联合估计各个发射天线通路的频域响应，然后补偿各个发射天线频域响应的差别，从而实现各个发射天线发射电通道的频域校准。然而，在发射校准中，通常有N个发射通路(N为发射天线数)，该N个发射通路发射的信号叠加后在校准通路中接收，每一个发射通路的信号在校准通路中都受到其他发射通路噪声的影响，这样在接收端相当于降低了每一个发射通路导频符号的接收信噪比。

此外，针对长期演进项目(LTE，Long Time Evolution)系统的时隙结构，校准在上下行导频时隙的空闲时隙中进行，由于下行导频符号的回波，会对其后空闲时隙中的校准信号进行干扰，从而影响校准效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种OFDM-TDD系统中智能天线的校准方法、装置及系统，能够提高估计精度，减小运算量，降低干扰，实现起来更加简单、灵活。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种智能天线的校准方法，包括：

根据接收的导频符号，估计各个发射天线上对应子载波位置的频率响应、及各个发射天线上的信道冲击响应长度；

利用所述信道冲击响应长度的最大值和各个发射天线上的频率响应，对各个发射天线上没有估计频率响应的子载波位置进行插值；

根据插值后的频率响应计算获得各个发射天线的补偿系数，该补偿系数用于对各个发射天线进行相应补偿。

优选的，按照频分复用方式产生导频符号。

优选的，按照码分复用方式产生导频符号。

优选的，还包括去除该导频符号中的循环前缀。

优选的，还包括对子载波的位置进行调整。

优选的，采用最小平方算法估计各个发射天线上对应子载波位置的频率响应。

优选的，对各个发射天线上没有估计频率响应的子载波频点采用最小均方误差算法插值。

此外，本发明提供一种智能天线的校准装置，包括：

子载波频率响应估计单元，用于根据接收的导频符号估计各个发射天线上对应子载波位置的频率响应；

信道冲击响应长度估计单元，用于估计各个发射天线上的信道冲击响应长度；

信道频率响应插值单元，用于利用所述信道冲击响应长度的最大值和各个发射天线上的频率响应，对各个发射天线上没有估计频率响应的子载波位置进行插值；

补偿系数计算单元，用于根据插值后的频率响应计算各个发射天线的补偿系数。

优选的，所述子载波频率响应估计单元采用最小平方算法估计各个发射天线上对应子载波位置的频率响应。

优选的，所述信道频率响应插值单元采用最小均方误差算法对各个发射天线上没有估计频率响应的子载波频点进行插值。

另外，本发明也提供一种智能天线的校准系统，包括发射端和接收端，其中，所述接收端包括：

子载波频率响应估计单元，用于根据接收的导频符号估计各个发射天线上对应子载波位置的频率响应；

信道冲击响应长度估计单元，用于估计各个发射天线上的信道冲击响应长度；

信道频率响应插值单元，用于利用所述信道冲击响应长度的最大值和各个发射天线上的频率响应，对各个发射天线上没有估计频率响应的子载波位置进行插值；

补偿系数计算单元，用于根据插值后的频率响应计算各个发射天线的补偿系数。