[发明专利]大规模MIMO中基于波束空间转换的散射信源定位方法

权利要求书

1.大规模多入多出(MIMO)中基于波束空间转换的散射信源定位方法，用于下述场景：包括一个基站和多个用户的通信系统，在一段时间内所有用户向基站发射信号；基站大规模天线阵列为均匀圆柱阵；其特征在于：所述方法包括下列两个操作步骤：

(1)信号预处理阶段：用波束形成向量把接收到的用户信号向量转换为较低维度的向量，即波束空间转换，并计算转换后向量的样本协方差矩阵；

(2)估计阶段：由圆柱阵的样本协方差矩阵的特征值分解，获得圆柱阵的信号子空间，并将其分解为各圆阵的信号子空间；接着，由这些信号子空间估计它们之间的线性转换矩阵，然后，计算转换矩阵估计的特征值分解，由特征值获得中心俯仰角的估计；从圆柱阵的样本协方差矩阵中提取出单个圆阵的样本协方差矩阵，计算其特征值分解，获得噪声子空间；接着，利用噪声子空间与阵列流形之间的正交性获得中心方位角的估计；然后，计算噪声子空间对应的特征值的平均，获得噪声功率的估计；最后，利用单个圆阵的样本协方差矩阵、二维中心波达角估计和噪声功率估计，获得二维角度扩展的估计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中，信号预处理进一步包括下列操作内容：

(11)单个圆阵接收到的信号向量与波束形成向量相乘获得波束空间的信号向量，把不同圆阵多个这样的向量组合就获得圆柱阵的波束空间信号向量；

(12)对不同时隙的圆柱阵的波束空间信号向量的自相关矩阵求平均，获得圆柱阵的样本协方差矩阵，并被作为信号协方差矩阵的估计。