专利名称：载波通道的延时校正方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种载波通道的延时校正方 法及装置。
背景技术：
无线通信系统通常采用智能天线收发用户信号，智能天线通过改 变阵列天线的权值实时调整天线方向图，以增强用户所在位置方向上 的信号增益，从而提高无线通信系统中用户信号的强度，降低用户信 号之间的干扰。在基站侧采用智能天线收发信号时，通常采用给小区 配置多个载波的方法来扩大小区的容量，而如果为每个天线的各个载 波都分配一路发射机和接收机，则会造成基站体积的增大和成本的上 升，为了解决该问题，采用多载波的收发通道的智能天线系统，又称 为多载波智能天线系统，即用一个物理的接收通道接收来自 一个天线 上的全部载波信号，并用一个物理的发射通道来将全部载波信号发射 到一个天线上。为了有效形成波束，需要针对每个物理通道上的各个 载波，对该通道进4于延时、幅度和相位的纟交正。现有技术中采用相关检测的方式对多载波智能天线的多载波信 号进行延时校正，即使用一个宽带的校正信号，覆盖所有载波，对各 个通道的延时特性进行测量。以发射通道校正为例，各个发射通道发 射多载波宽带校正信号，假设该校正信号为时分信号，上述时分信号 被先后送入同一个校正接收机中，该校正接收机将输出的校正信号与 本地参考信号进行相关后，得到各个发射通道中载波的相关峰，基于 各个发射通道的相关峰得到各个发射通道的延时校正系数，应用该延 时校正系数对发射通道的载波信号进行延时校正。发明人在对现有技术的研究中发现，现有延时校正方法是直接从 多载波信号中提取通道延时，因此需要直接对通道内的多载波宽带信 号进行处理，这种处理方式将大量耗费系统中的软硬件资源。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种多载波智能天线的延时校正 方法及装置，以使延时校正过程能够充分利用系统资源，通过利用相 位校正资源获得延时校正系数。
为实现本发明实施例的目的，本发明实施例提供如下技术方案 一种载波通道的延时校正方法，包括
根据通道内各个载波的幅相校正系数获取所述通道内各个载波 的相位冲交正系数；
将所述通道的相位校正函数拟合模型按照第 一准则逼近由所述 通道内各个载波的频率和对应相位校正系数确定的坐标点，得到所述 通道的本次延时校正系数；
根据所述通道的本次延时校正系数，对所述通道进行延时校正。
一种载波通道的延时校正装置，包括
相位校正系数获得单元，用于根据通道内各个载波的幅相校正系 数获取所述通道内各个载波的相位校正系数；
第 一准则逼近单元，用于将所述通道的相位校正函数拟合模型按 照第 一 准则逼近由所述通道内各个载波的频率和对应相位才交正系数确 定的坐标点，得到所述通道的本次延时校正系数；
延时校正单元，用于根据所述通道的本次延时校正系数，对所述 通道进行延时校正。
由以上本发明实施例提供的技术方案可见，本发明实施例中根据 通道内各个载波的幅相校正系数获取所述通道内各个载波的相位校正 系数，将所述通道的相位校正函数拟合模型按照第一准则逼近由所述 通道内各个载波的频率和对应相位4交正系数确定的坐标点，得到所述 通道的本次延时校正系数，根据所述通道的本次延时校正系数，对所 述通道进行延时校正。应用本发明实施例，无需为延时校正设计专用 的多载波宽带信号的相干积累、相关峰提取以及相应的延时等计算资 源，通过将幅相校正系数中的相位校正系数作为延时校正系数计算的 输入，就能得到用于延时校正的系数，提高了系统中相位校正资源的利用率，实现了对系统中资源的充分利用。
图1为本发明延时校正方法的第一实施例流程图；图2为本发明延时校正方法的第二实施例流程图；图3A为本发明实施例接收校正中的前馈校正结构示意图；图3B为本发明实施例接收校正中的反馈校正结构示意图；图3C为本发明实施例中相关函数示意图；图4为本发明实施例对载波信号进行延时校正的示意图；图5为本发明延时校正装置的第一实施例框图；图6为本发明延时校正装置的第二实施例框图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种载波通道的延时校正方法及装置，根据 通道内各个载波的幅相校正系数获取通道内各个载波的相位校正系 数，将通道的相位校正函数拟合模型按照第一准则(如最优准则)逼 近由通道内各个载波的频率和对应相位校正系凄t确定的坐标点，得到 通道的本次延时冲交正系数，才艮据通道的本次延时4交正系it,对所述通 道进行延时校正，提高了系统中相位校正资源的利用率。为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例提供的技术 方案，下面结合附图和具体实施方式
对本发明实施例提供的技术方案 作进一步的详细说明。本发明载波通道的延时校正方法的第一实施例流程如图1所示步骤101:根据通道内各个载波的幅相校正系数获取该通道内各 个载波的相位校正系数。具体的，获取通道内各个载波的幅相校正系数，根据幅相校正系 数分离出该通道内各个载波的相位4交正系数。步骤102:将通道的相位校正函数拟合^f莫型按照第一准则逼近由 通道内各个载波的频率和对应相位4交正系数确定的坐标点，得到通道 的本次延时校正系数。其中，通道的相位校正函数拟合模型可以为非线性函数、或线性函数、或非线性函数与线性函数的组合。优选的，通道的相位校正函
数拟合模型为-2《7;+a，所述j;为本次延时校正系数，所述a为相位 差，所述/;为载波频率，其中x为通道号，x=l~N,所述y为载波号， y=l~M， N和M为正整凄史。
其中，坐标点是分别以载波的频率和相位4交正系数作为横坐标轴 和纵坐标轴建立的二维坐标系中的坐标点。
其中，第一准则可以为最优准则，具体为最小二乘准则(即最小 2范数)或极小极大准则(即最小无穷大范数)等。
步骤103:根据该通道的本次延时校正系凄t,对该通道进行延时 校正。
具体的，将本次延时校正系数与前次延时4交正系数相加得到更新 后的延时校正系数，并保存该更新后的延时才交正系数作为下一次延时 才交正系凄丈的前次延时4交正系it (当本次延时冲交正为初次延时才交正时， 该前次延时校正系数可以为0),然后用更新后的延时才交正系数对该通 道进行延时校正。
本发明载波通道的延时校正方法的第二实施例流程如图2所示， 该实施例详细示出了通过幅相校正系数的计算结果获得延时校正系数 并进行延时校正的过程
步骤201: i殳置初始延时校正系数及进行延时冲交正的时间间隔。
其中，初始延时校正系数通常设置为0;延时校正的时间间隔根 据通道内载波信号的传输情况进行设置，设置的前提是在载波信号可 能产生延时之前对载波信号进行延时校正。
需要说明的是，本发明实施例不局限于通过设置的时间间隔进行 延时校正，也可以由系统根据自身处理能力自动进行延时校正，例如 在系统中的处理资源空闲或用户较少时进行延时校正。
步骤202:是否达到预设的延时校正时间间隔，若是，则执行步 骤203;否则，返回步骤202。
需要说明的是，本发明延时校正的实施例是针对多载波通道而言 的。例如， 一个通道带宽为20MHz,该带宽内有4个5MHz的WCDMA载波，其中幅相校正需要分别计算每个WCDMA载波的幅相校正系 数，本发明实施例就是利用上述通道内的4个载波的幅相校正系数来 获取对应于该20MHz通道的 一 个延时校正系凄t 。
进行延时校正，其延时校正的原理和过程类似。
步骤203:获取通道内各个载波的幅相校正系数4^expC/《(y;))。 幅相4交正系凄史4^expc^(y;))为一个复^t,其中x为通道号，x二l M,
y为载波号，y=l~N,所述M和N为正整凄t,例如expC/"(,))表示
第1个通道内的载波1的幅相校正系数。4^为通道x载波y的幅度校
正系数，《cg为通道x载波y的相位校正系数。
其中，如果系统中已经存储幅相校正系数4^exp(y《cg)，则可以
直接获取该存储的幅相校正系数；如果系统中未存储幅相校正系数，
则通过计算获取通道内各个载波的幅相校正系数。
步骤204:分离幅相校正系数中的相位校正系数《(/;)。
分离幅相校正系数中的相位校正系数就是将上述获取的
《yexp(Acg)中的分离出来，(如果上述获取的幅相校正系数存储 的复数形式为a+^，还需要将其转换为极坐标下的形式)，通道内的 各个载波均有各自的相位校正系数。
步骤205:根据通道内各个载波的频率和相位校正系数确定坐标点。
将前述获得的相位校正系数《(y;)中属于同 一 个通道的相位校正 系数集合起来，生成该通道的相位校正系数的集合[^(/;)，《(/2)，...， 《C4)]，将载波的频率和相位4交正系凄t作为4黄坐标轴和纟从坐标轴建立 的二维坐标系，在该坐标系中确定由各个载波的频率和相位校正系数 只于应的坐标点。
步骤206:用连续直线-2《7; + a按照第 一 准则逼近确定的坐标点 获得该通道的本次延时校正系数t;。
假设相位校正函数拟合模型为连续直线-2(7; + a ，其中的t;为最 终需要的本次延时校正系数，/;为载波y的频率，么为通道x的相位差，通道x内各个载波的相位校正系数集合为[《C/;)，《(/2)，...，《(^)]， 用-2《7; +久对通道x内由各个载波的频率和对应相位校正系数确定的
坐标点按照第一准则进行逼近，即可获得对应通道X的本次延时校正
系数t;。其中，第一准则可以为最优准则，具体为最小二乘准则(即 最小2范数)或极小极大准则(即最小无穷大范数)等。
步骤207:用本次延时校正系数？;与前次延时校正系数相加获得 更新后的延时校正系数。
当本次延时4交正为初次延时冲交正时，前次延时校正系数即为预先 设置的"0";当本次延时校正不是初次延时才交正时，将本次延时4交正 系数与前次延时校正系数相加获得用于本次延时校正的更新后的延时 校正系数。
步骤208:保存本次更新后的延时校正系数。
该保存的本次更新后的延时校正系数作为下 一 次延时校正系数 的前次延时校正系数。
步骤209:用更新后的延时校正系数对各个通道内的信号进行延 时校正，返回步骤202。
下面以4妄收通道的延时4交正为例，-洋细描述应用本发明实施例进 行延时校正的应用过程。
结合图3A和图3B,其中图3A示出了接收校正在校正系数计算 之后的前馈校正结构，图3B示出了接收校正在校正系数计算之前的 反馈计算结构。下面以伪随机码校正信号为例进行描述。
用校正发射机将伪随机码形式的校正信号注入到各个接收通道 的输入端，在接收通道x载波y上将接收到的1X速基带信号&(w)与 参考信号K")做相关积累，得到相关函数&y("),如下所示
<formula>formula see original document page 9</formula>， N禾口M 为正整数；
上式中L表示进行相关积累的信号点数，lag为作相关运算时信 号的最大错位。上式仅为相关函数的原理性示意，N个通道的相关函数示意图如图3C所示，为了示例方便图3C中仅仅示出了相关函数的 幅度，而实际上相关函数&,(")为复函数，峰值点上的值为IQ信号形 式，根据峰值点的值可以得到幅相校正系数，峰值点的位置表征了该 通道的延时。找出相关峰位置、处的复数值7/^，如下所示
其中，r^通常为小数，利用上述<formula>formula see original document page 10</formula>计算各个通道 中各个载波上的幅相校正系数。
对于前馈计算来说，幅相校正系数的计算结果如下所示 <formula>formula see original document page 10</formula>上式中下标"/表示参考通道的标号。re/为1~M中的某个值。如
<formula>formula see original document page 10</formula>，表示以通道l为参考通道，使得校正之后通道2至通道M的
特性与通道1相同。
对于反馈计算来说，幅相校正系数的计算结果如下所示
<formula>formula see original document page 10</formula>
上式中p为校正系数的更新次数，迭代的初始值 <formula>formula see original document page 10</formula>对发射通道的幅相校正系数的计算过程与接收通道类似，也包括 两种方式，两种方式分别为环内注入和环外注入，最终计算出的幅相 校正系数与上述接收通道的前馈计算和反馈计算得到的幅相校正系数 一致，在此不再赘述。
按照上述计算过程得到幅相校正系数的计算值即为 《,xp(ygc/;》，将所有计算值均进行保存，需要进行延时校正时，获
取《,xp(A(力》，将该值中的相位校正系数，即《cg分离出来，将获 得的相位校正系数《cg中属于同 一 个通道的相位校正系数集合起来， 生成该通道的相位校正系l史集合[《C/;)，《(/2)，...，《(/j]，用连续直线0(-2《,7;) + &按照第一准则(这里可以是最优准则)逼近由同一通 道内各个载波的频率和对应相位校正系凄t确定的坐标点，即可获得对
应各个通道的本次延时校正系数7;，用本次延时4交正系数7;与前次延 时校正系数相加获得更新后的延时校正系数，存储该更新后的延时校 正系数。
应用上述更新后的延时校正系数对通道内的载波信号进行延时 校正的示意图如图4所示，该图4可以实施-l/12至1/12chip的延时校 正，并可以同时进行幅相4交正，图4中示出的幅相才交正在延时校正之 后进行，当然也可以先进行幅相校正，再进行延时才交正。有支i殳更新后 的延时校正系数为2比特信息，分别用Delay—coef[l]和Delay—coef[O] 表示，输入载波信号为il(n)+j*ql(n)，根据计算出的各个通道对应参 考通道的更新后的延时校正系数，对该信号il(n)+"ql(n)进行延时校 正。由图4可知，由于更新后的延时校正系数为2比特信息，因此对 应四种校正情况，即当更新后的延时校正系数为"00"时，则载波信 号il(n)+pql(n)无需进行延时校正，直接输出并根据幅相校正系数进 行幅相校正即可；当更新后的延时校正系数为"01"时，则载波信号 il(n)+pql(n)经过延时1/24chip后，再才艮据幅相4交正系数进行幅相才交 正即可；当更新后的延时校正系数为"10"时，则载波信号il(n)+j*ql(n) 经过两次延时1/24chip后，再根据幅相4交正系凄t进行幅相校正即可； 当更新后的延时校正系数为"11"时，则载波信号il(n)+pql(n)经过 三次延时1/24chip后，再根据幅相校正系数进行幅相校正即可。要说 明的是，这个通道信号中包含有多个载波的信号。
对应上述四种情况，从输入更新后的延时校正系数的选择器输出 的经过延时校正的载波信号用D—c—i(n)+j*D—c一q(n)表示，具体分别为 il(n)+j*ql(n)(对应Delay—coef[l:0]=00 ), il(n-l)+j*ql(n-l)(对应 Delay—coef[l:0]=01 )， il(n-2)+j*ql(n-2)(对应Delay—coef[l:0]=10 )， il(n-3)+j*ql(n-3)(对应Delay一coef[l:0]=11 )。经过上述延时4交正4交正 后，所有通道的延时均与参考信道一致。
与本发明载波通道的延时校正方法的实施例相对应，本发明还提供了载波通道的延时校正装置。
本发明延时校正装置的第一实施例框图如图5所示，该装置包括 相位4交正系数获得单元510、第一准则逼近单元520和延时校正单元 530。
其中，相位校正系数获得单元510用于根据通道内各个载波的幅 相校正系数获取所述通道内各个载波的相位4交正系数；第 一准则逼近 单元520用于将所述通道的相位校正函数拟合模型按照第一准则逼近 由所述通道内各个载波的频率和对应相位4吏正系数确定的坐标点，得 到所述通道的本次延时校正系数；延时校正单元530用于根据所述通 道的本次延时校正系数，对所述通道进行延时才交正。
其中，第一准则可以为最优准则，具体为最小二乘准则(即最小 2范数)或极小极大准则(即最小无穷大范数)等。
本发明延时校正装置的第二实施例框图如图6所示，该装置包括 相位4交正系数获得单元610、第一准则逼近单元620、延时校正单元 630和延时4交正系数存储单元640。
其中，相位校正系数获得单元610进一步包括幅相校正系数获取 单元611，用于获取所述通道内各个载波的幅相4交正系凄t;相位冲交正 系数分离单元612,用于根据所述幅相校正系数分离出所述通道内各 个载波的相位校正系数。
其中，第一准则逼近单元620用于将所述通道的相位校正函数拟 合模型按照第一准则逼近由所述通道内各个载波的频率和对应相位校 正系数确定的坐标点，得到所述通道的本次延时校正系数。第一准则 可以为最优准则，具体为最小二乘准则(即最小2范数)或极小极大 准则(即最小无穷大范数)等。
其中，延时校正单元630进一步包括延时才交正系数相加单元631， 用于将所述本次延时校正系数与前次延时校正系数相加得到更新后的 延时校正系数；更新延时校正单元632，用于用所述更新后的延时校 正系数对所述通道进行延时校正。
其中，延时校正系数存储单元640用于保存所述更新后的延时校正系数，所述更新后的延时校正系数作为下 一 次延时校正系数的前次 延时校正系数。通过本发明实施例的描述可知，应用本发明实施例，无需为延时 校正设计专用的多载波宽带信号的相干积累、相关峰提取以及预留相 应的延时计算资源，通过将幅相校正系数计算结果中的相位校正系数 相位校正系数作为延时校正系数计算的输入，就能得到用于延时校正 的系数，提高了系统中相位校正资源的利用率，实现了对系统中公共 资源的充分利用。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或 部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，包括如下步骤 根据通道内各个载波的幅相校正系数获取所述通道内各个载波的相位 校正系数；将所述通道的相位校正函数拟合模型按照第 一准则逼近由 所述通道内各个载波的频率和对应相位校正系数确定的坐标点，得到 所述通道的本次延时校正系数；根据所述通道的本次延时校正系数， 对所述通道进行延时校正。其中，第一准则可以为最优准则，具体为 最小二乘准则(即最小2范数)或极小极大准则(即最小无穷大范数) 等。所述的存储介质，如ROM/RAM、磁碟、光盘等。虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发 明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包 括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。
权利要求
1. 一种载波通道的延时校正方法，其特征在于，包括根据通道内各个载波的幅相校正系数获取所述通道内各个载波的相位校正系数；将所述通道的相位校正函数拟合模型按照第一准则逼近由所述通道内各个载波的频率和对应相位校正系数确定的坐标点，得到所述通道的本次延时校正系数；根据所述通道的本次延时校正系数，对所述通道进行延时校正。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据通道内 各个载波的幅相校正系数获取所述通道内各个载波的相位校正系数包 括获取所述通道内各个载波的幅相校正系数；根据所述幅相校正系数分离出所述通道内各个载波的相位校正 系数。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据通道的 本次延时冲交正系数，对所述通道进行延时4交正包括将所述本次延时校正系数与前次延时校正系数相加得到更新后 的延时校正系数；用所述更新后的延时校正系数对所述通道进行延时校正。
4、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括保存所 述更新后的延时校正系数，所述更新后的延时校正系数作为下 一 次延 时校正系数的前次延时4交正系数。
5、 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述本次延时校 正为初次延时4交正时，所述前次延时4交正系凄t为0。
6、 根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所 述通道的相位校正函数拟合模型为非线性函数、或线性函数、或非线 性函数与线性函数的组合。
7、 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述通道的相位 校正函数拟合才莫型为-2(7; + & ，所述7;为本次延时4交正系#t，所述&为 相位差，所述/;为载波频率。
8、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一准则具 体为最小二乘准则或极小极大准则。
9、 一种载波通道的延时校正装置，其特征在于，包括相位校正系数获得单元，用于根据通道内各个载波的幅相校正系 数获取所述通道内各个载波的相位校正系数；第 一 准则逼近单元，用于将所述通道的相位校正函数拟合模型按 照第 一准则逼近由所述通道内各个载波的频率和对应相位4交正系凄t确 定的坐标点，得到所述通道的本次延时校正系数；延时校正单元，用于根据所述通道的本次延时校正系数，对所述 通道进行延时4交正。
10、 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述相位校正系 数获得单元包括幅相校正系数获取单元，用于获取所述通道内各个载波的幅相校 正系数；相位校正系数分离单元，用于根据所述幅相校正系数分离出所述 通道内各个载波的相位校正系数。
11、 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述延时校正单 元包括延时校正系数相加单元，用于将所述本次延时校正系数与前次延 时校正系数相加得到更新后的延时校正系数；更新延时校正单元，用于用所述更新后的延时校正系数对所述通 道进行延时校正。
12、 根据权利要求11所述的装置，其特征在于，还包括延时校正系数存储单元，用于保存所述更新后的延时校正系数， 所述更新后的延时校正系数作为下 一 次延时校正系数的前次延时校正 系数。
全文摘要
本发明公开了一种载波通道的延时校正方法及装置，所述方法包括根据通道内各个载波的幅相校正系数获取所述通道内各个载波的相位校正系数；将所述通道的相位校正函数拟合模型按照第一准则逼近由所述通道内各个载波的频率和对应相位校正系数确定的坐标点，得到所述通道的本次延时校正系数；根据所述通道的本次延时校正系数，对所述通道进行延时校正。应用本发明实施例，无需为延时校正设计专用的多载波宽带信号的计算资源，通过将通道上各个载波的幅相校正系数中的相位校正系数作为延时校正系数计算的输入，就能得到该通道的延时校正的系数，提高了系统中相位校正资源的利用率，实现了对系统中资源的充分利用。
文档编号H04L27/26GK101286831SQ20081003761
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月15日 优先权日2008年5月15日
发明者叶四清, 张彬彬, 朱尔霓 申请人:上海华为技术有限公司