[发明专利]一种基于综合感知的收发器相位模糊的检测和校正方法

说明书

本发明公开了一种基于综合感知的收发器相位模糊的检测和校正方法，涉及无线通信技术领域，具体步骤包括：首先，针对基站与用户之间的通信，根据综合感知手段获取通信链路的最优波束权值矩阵，传输到无线模块；无线模块针对不同的相位补偿矩阵，对最优波束权值重复进行相位补偿，构建对应的若干探测波束并插入波束扫描中发给用户，用户对各探测波束的参考信号进行解调，反馈最优的探测波束序号给无线模块；无线模块对基站上的天线阵列中不同步的收发器按照最优波束进行相位补偿。本发明仅仅对天线阵列总数的一半以下的相位补偿矩阵构建探测波束，或仅对单个阵子反相的情况构建相位补偿矩阵，简化了方法，更高效地检测在线运行时的相位跳变。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体来说是一种基于综合感知的收发器相位模糊的检测和校正方法。

背景技术

在多天线无线通信系统中，波束赋形(BF,Beamforming)技术通过改变每个天线阵子的天线权值，实现空域滤波，可以有效提高链路质量。由于BF技术的前提条件是每个天线阵子相位同步，才能够严格控制每个阵子的发射相位，实现空间中信号的相长相消；如果不同的阵子连接着不同的收发器，那么每个收发器也必须做到相位同步，因此不同收发器之间的相位同步是使用多个收发器实现BF的前提。

在实际的射频设备中，不具备同步射频本振功能的收发器共用参考信号输入时，一般将输入参考信号进行分频后作为不同收发器的输入，然而分频器进行分频操作时可能导致其输出本振信号相位相差π，进而导致不同收发器之间可能存在π的相位差，因此不具备相位同步功能的多个收发器之间存在相位模糊问题。

在NR(New Radio)的波束初始接入、追踪和数据传输中，使用一系列依据码本生成的指向不同方向的波束权值向量的集合，以实现对天线覆盖区域内不同方向的有向通信；然而当某些天线的收发器存在相位模糊时，依据码本波束的权值和指向方向将发生改变，通信链路的质量会受到严重影响，甚至无法正常完成初始接入和追踪等过程，导致无线通信的有向链路无法正常工作。

综合感知系统中使用传感器或摄像头等获取用户设备(UE,User Equipment)的信息，并提取出通信链路相关的信息。基础设施的传感器、雷达等可以用作通信用途[1]，用于预测阻挡，检测视距和非视距状态以及估计信道等，从而实现对最优波束的建议。在与摄像头和计算机视觉卷积神经网络的配合下，基站可以获取视距条件下UE的位置，从而获取最佳通信波束[2][3]。

[1]A.Ali,N.Gonzalez-Prelcic,R.W.Heath and A.Ghosh,Leveraging Sensingat the Infrastructure for mmWave Communication,in IEEE CommunicationsMagazine,vol.58,no.7,pp.84-89,July 2020.

[2]T.Xiang,Y.Wang,H.Li,B.Guo and X.Zhang,A Computer Vision BasedBeamforming Scheme for Millimeter Wave Communication in LOS Scenarios,2019IEEE 7th International Conference on Computer Science and NetworkTechnology(ICCSNT),Dalian,China,2019,pp.401-407.

[3]M.Alrabeiah,A.Hredzak and A.Alkhateeb,Millimeter Wave BaseStations with Cameras:Vision-Aided Beam and Blockage Prediction,2020IEEE91st Vehicular Technology Conference(VTC2020-Spring),Antwerp,Belgium,2020,pp.1-5.