[发明专利]用于多天线系统的信号接收方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种用于多天线系统的信号接收方法和装置。

背景技术

随着移动通信的迅速发展，用户数量正在迅速增加，而频谱资源也越来越紧张，如何利用现有频谱资源进一步扩展容量已成为移动通信发展的关键问题。

智能天线技术利用阵列天线替代常规天线，能够降低系统干扰，提高系统容量和频谱效率，因此智能天线技术已经受到了业界的广泛关注。

智能天线技术是利用特定的信号处理技术处理在空间按一定规律排列的多个天线组成的天线阵列的接收信号和发射信号，其中，可以产生多个空间定向波束，动态改变信号覆盖区域，使天线主波束对准用户信号方向，旁瓣或零陷对准干扰信号方向，并且自动跟踪用户和应用环境的变化，从而能够在提取用户信号的同时有效抑制干扰，增强信噪比，进而提高系统性能。

智能天线系统的关键技术之一是接收通道特性的校正。在智能天线系统中，多个接收机连接到天线阵列的各个阵元，由一定的算法对来自多个天线的接收信号进行处理。接收通道特性完全一致是一个基本的前提条件，但是在实际的接收机中，接收通道特性并非理想，通道之间的幅度特性和相位特性存在很大的离散性和随机性，并且每个通道的特性受外界条件(例如，温度等)影响，从宏观的角度看，通道之间幅度与相位特性的差别是随时间而动态变化的，必须通过校正技术来不断地补偿通道之间的特性差异，使接收通道的幅度特性和相位特性满足一定指标要求。其中，校正指标和系统性能密切相关，如果指标要求严格，则系统性能高，但是实现难度大；反之，如果指标要求宽松，则系统性能差，但是实现难度小。因此，实际的智能天线系统的校正指标往往需要折中考虑系统性能和实现难度。

目前，通常采用的校正方法大致可分为以下两种。

第一种方法是在待校正智能天线的远场放置一个校正源，校正源输出校正信号通过天线到达接收天线阵列，接收阵列的每个阵元测量接收信号的幅度和相位，以接收阵列中任意一个通道为基准，调整其它通道的幅度和相位，使各个通道的幅度和相位特性在满足一定误差的条件下符合预定的标准。然而，这种校正方法的问题在于：第一，需要校正源，会增加系统成本；第二，校正源的放置会占用场地，因此不适合在移动通信系统中使用。

第二种校正方法是设置一个校正发射机，校正发射机发射的信号通过一个信号分配网络，等幅、同相地注入到各个接收通道，接收阵列的每个阵元测量接收信号的幅度和相位，以接收阵列中任意一个通道为基准，调整其它通道的幅度和相位，使各个通道的幅度和相位特性在满足一定误差的条件下保持一致。这种校正方法存在的主要缺点是需要一个额外的校正发射机，需要分配供校正操作的时间，增加了系统的体积和成本，并且还会降低系统的可靠性。

此外，不局限于智能天线系统中，基于多输入多输出(MIMO)技术的需要进行校正的多天线系统中也存在上述问题。

为了使各接收通道的特性始终保持一致，校正过程就必须连续不断地进行，这时，校正信号就必然干扰正常的接收用户信号。为了降低这种由于校正而引入的干扰，一种方法是使校正操作以一定的周期间断地进行；另一种方法是采用具有和接收用户信号近似正交的信号作为校正信号，从而降低对用户信号的干扰。然而，这两种降低校正信号对正常接收信号的干扰问题的方法都存在不可忽视的问题：由于第一种方法是间断性校正，因此不能保证通道间特性始终一致；而第二种方法使用与正常用户信号近似正交的校正信号，所以必然存在的非正交分量对正常用户信号造成干扰，并且这两种降低干扰的方法不仅不能有效解决干扰的问题，还会造成系统性能的下降。

然而，针对接收通道特性的校正过程中存在的成本高、干扰强的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种，以解决现有技术中存在的接收通道特性校正成本高并且干扰强的问题。

根据本发明的实施例，提供了一种用于多天线系统的信号接收方法，其中，多天线系统包括接收机和属于同一天线阵列的多个天线阵元。

该方法包括：将接收机先后与多个天线阵元中的每个天线阵元连接；接收机分别获取每次与其连接的天线阵元的天线阵元信息；接收机对获取的所有天线阵元的天线阵元信息进行智能天线信号处理。

其中，天线阵元信息包括：接收信号、天线阵元的标识。

根据本发明的另一实施例，提供了一种用于多天线系统的信号接收装置。