[发明专利]一种消除发射机端的互耦合效应的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及多输入多输出无线通信系统，尤其涉及一种消除发射机端的互耦合效应的方法和装置。

背景技术

众所周知，在多输入多输出(Multi-Input Multi-Output)系统中，理论上增加天线的数量可以提高系统的性能。然而，在实际应用中，天线阵列的尺寸受到空间的限制。对于固定尺寸的天线阵列，增加天线的数量将降低天线单元之间的距离。当天线单元之间的距离排布非常靠近时，如果在系统设计中未事先考虑天线单元之间的互耦合效应，系统的性能将会极大地降低。

所谓天线单元之间的互耦合，是指各个天线单元相互之间的相互作用。现有技术中未提出任何消除MIMO系统中的互耦合效应的方案。

发明内容

为解决现有技术中天线单元之间的互耦合导致系统容量降低的问题，本发明提出了一种消除发射机端的互耦合效应的方法和装置，其中，发射机获取发射机端的耦合矩阵；根据该耦合矩阵，对待发送的信号进行预处理，以生成经过去耦合处理的信号；然后将该经过去耦合处理的信号发送给接收机。当发射机对原始训练序列也进行了与待发送信号相同的去耦合操作时，接收机端不需要进行改进，当发射机发射未经过去耦合处理的原始的训练序列时，接收机对接收到的信号还需要进行去耦合操作的逆处理，以恢复出原始的信号。采用本发明的技术方案，可以提高系统容量。

根据本发明的第一方面，提供了一种在多输入多输出的无线通信网络的发射机中用于对待发送的信号进行去耦合处理的方法，该方法包括：A.获取发射机端的耦合矩阵；B.根据所述耦合矩阵，对所述待发送的信号进行预处理，以生成经过去耦合处理的信号；以及C.将所述经过去耦合处理的信号发送给接收机。

根据本发明的第二方面，提供了一种在多输入多输出的无线通信网络的接收机中用于对接收的信号进行去耦合逆处理的方法，该方法包括：a.获取发射机端的耦合矩阵的相关信息，并根据所述相关信息，获取所述耦合矩阵；b.获取来自所述发射机端的未经过去耦合处理的训练序列，并获取来自所述发射机的接收信号；c.根据所述接收到的来自所述发射机端的未经过去耦合处理的训练序列及预先已知的原始训练序列估计等效信道，并根据所述等效信道和所述接收信号，估计出所述发射机所发送的经过去耦合处理的信号；以及d.根据所述耦合矩阵，对所述估计的经过去耦合处理的信号进行去耦合逆操作，以恢复出原始的待发送的信号。

根据本发明的第三方面，提供了一种在多输入多输出的无线通信网络的发射机中用于对待发送的信号进行去耦合处理的第一装置，该装置包括：第一获取装置，用于获取发射机端的耦合矩阵；去耦合装置，用于根据所述耦合矩阵，对所述待发送的信号进行预处理，以生成经过去耦合处理的信号；以及发送装置，用于将所述经过去耦合处理的信号发送给接收机。

根据本发明的第四方面，提供了一种在多输入多输出的无线通信网络的接收机中用于对接收的信号进行去耦合逆处理的第二装置，该第二装置包括：第二获取装置，用于获取发射机端的耦合矩阵的相关信息，并根据所述相关信息，获取所述耦合矩阵；所述获取装置还用于获取来自所述发射机端的未经过去耦合处理的训练序列，并获取来自所述发射机的接收信号；估计装置，用于根据所述接收到的来自所述发射机端的未经过去耦合处理的训练序列及预先已知的原始训练序列估计等效信道，并根据所述等效信道和所述接收信号，估计出所述发射机所发送的经过去耦合处理的信号；以及恢复装置，用于根据所述耦合矩阵，对所述估计的经过去耦合处理的信号进行去耦合逆操作，以恢复出原始的待发送的信号。

采用本发明的方案，对于MIMO系统的紧凑排列的多天线阵列带来明显的优势，其消除了实际应用中接收机端的互耦合效应，显著地提高了系统容量。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1示出了根据本发明的一个具体实施例的天线阵列的电路网络表示图；

图2A示出了根据本发明的一个具体实施例的系统方法流程图；

图2B示出了根据本发明的一个具体实施例的系统方法流程图；

图3示出了根据本发明的一个具体实施例的装置框图；

图4示出了根据本发明的一个具体实施例的在发射端未知信道状态信息时的天线个数与系统容量之间的关系；

图5示出了根据本发明的一个具体实施例的在发射端已知信道状态信息时的天线个数与系统容量之间的关系。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。