[发明专利]毫米波MIMO通信多子阵协作波束对准方法及装置

摘要

本发明公开了一种毫米波MIMO通信多子阵波束对准方法及装置，方法包括：（1）收发端分析各子阵对应的码书并据此进行空间划分，各个子阵从自己的码书中抽取码字形成相应的子码书，所抽取形成的子码书的并集能够覆盖原空间。（2）基于抽取的子码书，发送端使用多个波束发送信号，针对发送端的发送组合，接收端基于抽取的子码书同时使用多个波束接收信号。（3）利用训练阶段获取的信息，计算信道的主方向并进一步实现高效率、低复杂度的波束选择。本发明充分利用毫米波信道具有稀疏性这一特点，提出相应的多子阵协作训练框架及有效算法。分析与仿真实验均表明，本发明方法不仅极大地降低了训练开销及计算复杂度，而且与穷尽搜索算法相比，相应的性能损失很小。

主权项

1.毫米波MIMO通信多子阵协作波束对准方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)发送端和接收端分别根据其子阵数量和码书特点进行空间划分，并从各子阵所对应的原码书中抽取出训练阶段使用的子码书，要求抽取形成的子码书的并集覆盖原空间；(2)收发两端基于抽取的子码书，通过多个子阵同时收发信号进行多子阵协作训练，每轮训练中发送端各子阵从各自子码书中选择一个码字同时发送导频信号，接收端各子阵从各自子码书中选择一个码字同时接收导频信号，直至收发端各子阵均完成子码书的遍历；(3)利用训练阶段获取的信息采用Top‑N策略或先取平均再采用Top‑N策略，估计出N个信道强度较强的方向对作为信道主方向对，然后在压缩的搜索空间中进行波束选择；所述步骤(1)中空间划分和子码书抽取的操作为：接收端/发送端将原空间划分为子空间并记为表示接收端/发送端第i个子阵第j个覆盖区域，对于区域从第i个子阵对应的码书中选择1个码字进行覆盖，为覆盖接收端/发送端第i个子阵第j个区域抽取的码字，记为对应于第i个子阵全部覆盖区域的码字的全体构成子码书其满足：(1)在接收端/发送端各子码书的并集覆盖原空间的前提下，最小化各子码书的大小；(2)各个子码书大小相等，以|·|表示集合中元素大小，则有其中，LR与LT分别表示接收端和发送端子阵数。