一种基于波束成形的通信方法及装置与流程

文档序号:17771676发布日期:2019-05-28 19:30阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种发送端,其特征在于,所述发送端包括发送端预编码模块、发送端中频波束成形模块,发送端射频波束成形模块,天线阵列模块,以及发送端反馈模块,其中,

所述发送端反馈模块,用于根据来自接收端的反馈信息,获得发送端预编码矩阵TrBB、发送端中频波束成形矩阵TrIF以及发送端射频端波束成形矩阵TrRF,所述反馈信息包括信道矩阵H和AOD方向矢量信息;

所述发送端预编码模块,用于获取第一数据流,并根据所述TrBB对所述第一数据流进行预编码处理,生成第一模拟信号,所述第一数据流为待发送的码流通过加扰并进行层映射后生成的;

所述发送端中频波束成形模块,用于根据所述TrIF对所述第一模拟信号进行加权和功率放大处理,生成第二模拟信号;

所述发送端射频波束成形模块,用于根据所述TrRF对所述第二模拟信号进行加权和功率放大处理,生成第三模拟信号;

所述天线阵列模块,用于确定与所述第三模拟信号匹配的天线阵列,并通过所述与所述第三模拟信号匹配的天线阵列将所述第三模拟信号发射至所述接收端。

2.根据权利要求1所述的发送端,其特征在于,所述发送端预编码模块,具体用于:

根据TrBB对所述第一数据流进行预编码得到预编码信号;以及

对所述预编码信号进行数模转换处理生成所述第一模拟信号。

3.根据权利要求1或2所述的发送端,其特征在于,所述发送端中频波束成形模块,具体用于:

对所述第一模拟信号进行中频端上变频处理;

根据所述TrIF,对上变频后的第一模拟信号进行加权处理;以及

对加权处理后的第一模拟信号进行功率放大处理,生成所述第二模拟信号。

4.根据权利要求1或2所述的发送端,其特征在于,所述发送端射频波束成形模块,具体用于:

对所述第二模拟信号进行射频端上变频处理;

根据所述TrRF,对射频端上变频后的第二模拟信号进行加权处理;以及

对加权处理后的第二模拟信号进行功率放大处理,生成所述第三模拟信号。

5.根据权利要求1或2所述的发送端,其特征在于,所述发送端中频波束成形模块,具体用于:

根据所述TrIF,对上变频后的第一模拟信号进行加权处理,其中,所述加权处理的方式为幅度加权和相位加权、幅度加权、相位加权中任一种。

6.根据权利要求1或2所述的发送端,其特征在于,所述发送端反馈模块,具体用于:

根据所述反馈信息获取信道矩阵H和去波方向矢量信息;以及

使用第一预置迭代函数处理所述信道矩阵H和去波方向矢量信息,进而获得所述TrBB、TrIF以及TrRF。

7.一种接收端,其特征在于,所述接收端包括接收端预编码模块,接收端中频波束成形模块,接收端射频波束成形模块,以及接收端反馈模块,其中,

所述接收端反馈模块,用于根据来自发送端的反馈信息,获得接收端预编码矩阵RxBB、接收端中频波束成形矩阵RxIF以及接收端射频端波束成形矩阵RxRF,所述反馈信息包括信道矩阵H、AOA方向矢量信息以及发送端预编码矩阵TrBB、发送端中频波束成形矩阵TrIF以及发送端射频端波束成形矩阵TrRF;

所述接收端射频波束成形模块,用于获取第一模拟信号,并根据所述RxRF对所述第一模拟信号进行加权和功率放大处理生成第二模拟信号;

所述接收端中频波束成形模块,用于根据所述RxIF对所述第二模拟信号进行加权和功率放大处理生成第三模拟信号;

所述接收端预编码模块,用于根据所述RxBB对所述第三模拟信号进行编码处理生成第二数据流,所述第二数据流用于解层映射。

8.根据权利要求7所述的接收端,其特征在于,所述接收端射频波束成形模块,具体用于:

根据所述RxRF对所述第一模拟信号进行加权处理;所述接收端对加权处理后的第一模拟信号进行功率放大处理;以及

对功率放大处理后的第一模拟信号进行射频端下变频处理生成第二模拟信号。

9.根据权利要求7或8所述的接收端,其特征在于,所述接收端中频波束成形模块,具体用于:

根据所述RxIF对所述第二模拟信号进行加权处理;所述接收端对加权处理后的第二模拟信号进行功率放大处理;以及

对功率放大处理后的第二模拟信号进行中频端下变频处理生成第三模拟信号。

10.根据权利要求7或8所述的接收端,其特征在于,所述接收端预编码模块,具体用于:

对所述第三模拟信号转变为数字信号;以及

根据所述RxBB对转变为数字信号的第三模拟信号进行加权处理得到所述第二数据流。

11.根据权利要求7或8所述的接收端,其特征在于,

所述接收端中频波束成形模块,具体用于根据所述RxIF对所述第二模拟信号进行加权处理,其中,所述加权处理的方式为幅度加权和相位加权、幅度加权、相位加权中任一种。

12.根据权利要求7或8所述的接收端,其特征在于,所述接收端反馈模块,具体用于:

获取所述反馈信息中的信道矩阵H、来波方向矢量信息、TrBB、TrIF以及TrRF;以及

使用第二预置迭代函数处理所述信道矩阵H、来波方向矢量信息、TrBB、TrIF以及TrRF,进而获得所述RxBB、RxIF以及RxRF。

13.一种基于波束成形的通信方法,其特征在于,包括:

发送端根据来自接收端的反馈信息,获得发送端预编码矩阵TrBB、发送端中频波束成形矩阵TrIF以及发送端射频端波束成形矩阵TrRF,所述反馈信息包括信道矩阵H和AOD方向矢量信息;

所述发送端获取第一数据流,并根据所述TrBB对所述第一数据流进行预编码处理生成第一模拟信号,所述第一数据流为待发送的码流通过加扰并进行层映射后生成的;

所述发送端根据所述TrIF对所述第一模拟信号进行加权和功率放大处理,生成第二模拟信号;

所述发送端根据所述TrRF对所述第二模拟信号进行加权和功率放大处理,生成第三模拟信号;

所述发送端确定与所述第三模拟信号匹配的天线阵列,并通过所述与所述第三模拟信号匹配的天线阵列将所述第三模拟信号发射至所述接收端。

14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述根据所述TrBB进行预编码处理生成第一模拟信号,包括:

所述发送端根据TrBB对所述第一数据流进行预编码得到预编码信号;

所述发送端将所述预编码信号进行数模转换处理生成所述第一模拟信号。

15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述发送端根据所述TrIF对所述第一模拟信号进行加权和功率放大处理生成第二模拟信号,包括:

所述发送端对所述第一模拟信号进行中频端上变频处理;

所述发送端根据所述TrIF,对上变频后的第一模拟信号进行加权处理;

所述发送端对加权处理后的第一模拟信号进行功率放大处理,生成所述第二模拟信号。

16.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述发送端根据所述TrRF对所述第二模拟信号进行加权和功率放大处理生成第三模拟信号,包括:

所述发送端对所述第二模拟信号进行射频端上变频处理;

所述发送端根据所述TrRF,对上变频后的第二模拟信号进行加权处理;

所述发送端对加权处理后的第二模拟信号进行功率放大处理,生成所述第三模拟信号。

17.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述发送端根据所述TrIF,对上变频后的第一模拟信号进行加权处理,其中,所述加权处理的方式为幅度加权和相位加权、幅度加权、相位加权中任一种。

18.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,所述发送端根据来自接收端的反馈信息,计算获得发送端预编码矩阵TrBB、发送端中频波束成形矩阵TrIF以及发送端射频端波束成形矩阵TrRF,包括:

所述发送端根据所述反馈信息获取信道矩阵H和去波方向矢量信息;

所述发送端使用第一预置迭代函数处理所述信道矩阵H和去波方向矢量信息,进而获得所述TrBB、TrIF以及TrRF。

19.一种基于波束成形的通信方法,其特征在于,包括:

接收端根据来自发送端的反馈信息,获得接收端预编码矩阵RxBB、接收端中频波束成形矩阵RxIF以及接收端射频端波束成形矩阵RxRF,所述反馈信息包括信道矩阵H、AOA方向矢量信息以及发送端预编码矩阵TrBB、发送端中频波束成形矩阵TrIF以及发送端射频端波束成形矩阵TrRF;

所述接收端获取第一模拟信号,并根据所述RxRF对所述第一模拟信号进行加权和功率放大处理生成第二模拟信号;

所述接收端根据所述RxIF对所述第二模拟信号进行加权和功率放大处理生成第三模拟信号;

所述接收端根据所述RxBB对所述第三模拟信号进行编码处理生成第二数据流,所述第二数据流用于解层映射。

20.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,所述根据所述RxRF对所述第一模拟信号进行加权和功率放大处理生成第二模拟信号,包括:

所述接收端根据所述RxRF对所述第一模拟信号进行加权处理;

所述接收端对加权处理后的第一模拟信号进行功率放大处理;

所述接收端对功率放大处理后的第一模拟信号进行射频端下变频处理生成第二模拟信号。

21.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所述接收端根据所述RxIF对所述第二模拟信号进行加权和功率放大处理生成第三模拟信号,包括:

所述接收端根据所述RxIF对所述第二模拟信号进行加权处理;

所述接收端对加权处理后的第二模拟信号进行功率放大处理;

所述接收端对功率放大处理后的第二模拟信号进行中频端下变频处理生成第三模拟信号。

22.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所述接收端根据所述RxBB对所述第三模拟信号进行编码处理生成第二数据流,包括:

所述接收端对所述第三模拟信号转变为数字信号;

所述接收端根据所述RxBB对转变为数字信号的第三模拟信号进行加权处理得到所述第二数据流。

23.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所述接收端根据所述RxIF对所述第二模拟信号进行加权处理,其中,所述加权处理的方式为幅度加权和相位加权、幅度加权、相位加权中任一种。

24.根据权利要求19或20所述的方法,其特征在于,所述接收端根据来自发送端的反馈信息,计算获得接收端预编码矩阵RxBB、接收端中频波束成形矩阵RxIF以及接收端射频端波束成形矩阵RxRF,包括:

所述接收端获取所述反馈信息中的信道矩阵H、来波方向矢量信息、TrBB、TrIF以及TrRF;

所述接收端使用第二预置迭代函数处理所述信道矩阵H、来波方向矢量信息、TrBB、TrIF以及TrRF,进而获得所述RxBB、RxIF以及RxRF。

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