一种基于混合波束赋形架构的校准补偿方法及装置与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于混合波束赋形架构的校准补偿方法及装置。

背景技术：

混合波束赋形架构是第五代移动通信(fifthgeneration，5g)毫米波大规模天线阵列的关键技术之一，该架构能够有效利用数字波束赋形和模拟波束赋形的优势，使用较少硬件成本实现和数字波束赋形接近的性能。在混合波束赋形架构下如何实现各通道幅相的校准补偿，保证天线阵列波束赋形功能的有效性，是5g技术需要面临和解决的一个重要问题。

现有方案一般基于纯数字波束赋形架构，单数字通道连接单模拟通道，即，一个数字通道对应一个模拟通道，通过计算发射的校准信号序列和接收的校准信号序列之间的幅相差异进行信道估计，再将信道估计结果在数字基带处理部分做校准补偿。然而，针对数字波束赋形和模拟波束赋形结合的混合波束赋形架构，由于一个数字通道对应多个模拟通道，在进行校准补偿时，每一个数字通道需要对多个模拟通道分别进行校准补偿，即，在具有多个数字通道的情况下，需要多次切换各模拟通道的校准端口的开关状态，才能完成各组模拟通道的幅相误差估计和校准补偿。因此，该方法不仅切换次数多，且每次切换都要计算各组中的模拟通道的幅相差异，运算资源占用较多，难以直接运用。

因此，需要设计一种基于混合波束赋形架构的校准补偿方法以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于混合波束赋形架构的校准补偿方法及装置，以提高校准补偿的准确性和有效性。

一种基于混合波束赋形架构的校准补偿方法，包括：

基站确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的第一校准信号矩阵s，其中，w^hw＝nin，s^hs＝nip，其中，in和ip分别表示n维单位矩阵和p维单位矩阵，所述n为一个数字发射通道对应的模拟发射通道的总数目，p表示数字发射通道的总数目；

基站连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基站基于获得的所有接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，并根据所述校准权矢量矩阵w、所述第一校准信号矩阵s和所述第一接收数据矢量矩阵ytx，计算相应的发射通道误差矩阵etx；

基站根据所述发射通道误差矩阵etx中包含的各个元素，分别对相应的模拟发射通道进行误差补偿。

可选的，基站预设所述校准权矢量矩阵w，包括：

基站根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，w1，w2，…，wn，所述n个校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，1≤m，n≤n，m≠n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算；

基站根据所述n个校准权矢量，构建所述校准权矢量矩阵w，所述校准权矢量矩阵w满足w^hw＝nin。

可选的，基站预设所述第一校准信号矩阵s，包括：

基站采用zc序列构建p个校准信号，s1(t)，s2(t)，…，sp(t)，所述p个校准信号满足1≤p≤p，1≤m，n≤n，m≠n，其中，e{}表示数学期望运算，表示预设的功率值，“^*”表示共轭运算；

基站根据所述p个校准信号，构建所述第一校准信号矩阵s，所述第一校准信号矩阵s满足s^hs＝nip。

可选的，基站连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量，包括：

基站分别采用所述校准权矢量矩阵w中包含的每一个校准权矢量，执行以下操作：

基站读取一个校准权矢量，并采用当前读取的一个校准权矢量，通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，分别发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，一个数字发射通道对应的模拟发射通道用于发送第一校准信号矩阵s中的一种校准信号。

可选的，基站基于获得所有的接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，包括：

基站每获得一个接收信号，基于公式获得相应的接收数据向量，其中，xn表示接收信号，yn表示接收数据矢量，1≤n≤n，表示对所述接收信号xn进行矩阵转置运算，s^h表示对所述第一校准信号矩阵s进行共轭转置运算；

基站基于获得的所有接收数据向量，构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx。

可选的，进一步包括：

基站连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号；

基站接收对应的目标接收信号x0；

基站对所述第一校准信号矩阵s和目标接收信号x0，进行时频转换，获得对应的校准信号频域序列sp和接收信号频域序列集合

基站基于获得的所述校准信号频域序列sp和所述接收信号频域序列集合计算相应的发射通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p；

基站根据所述发射通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个通道误差值，分别对相应的数字发射通道进行误差补偿。

一种基于混合波束赋形架构的校准补偿方法，包括：

基站确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的校准信号s0，其中，w^hw＝nin，所述n为一个数字接收通道对应的模拟接收通道的总数目；

基站连续n次通过所述模拟接收通道接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基站基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，并根据所述校准信号s0和所述第二接收数据向量矩阵yrx，计算相应的接收通道误差矩阵erx；

基站根据所述接收通道误差矩阵erx中包含的各个元素，分别对相应的模拟接收通道进行误差补偿。

可选的，基站预设所述校准权矢量矩阵w，包括：

基站根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，w1，w2，…，wn，所述n个校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，1≤m，n≤n，m≠n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算；

基站根据所述n个校准权矢量，构建所述校准权矢量矩阵w，所述校准权矢量矩阵w满足w^hw＝nin。

可选的，基站预设所述校准信号s0，包括：

基站采用zc序列构建一个校准信号s0。

可选的，基站连续n次通过所述模拟接收通道，接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量，包括：

基站分别采用所述校准权矢量矩阵w中包含的每一个校准权矢量，执行以下操作：

基站读取一个校准权矢量，并采用当前读取的一个校准权矢量，通过各个数字接收通道对应的模拟接收通道，分别接收所述校准信号s0。

可选的，基站基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，包括：

基站获得接收信号后，基于公式获得相应的接收数据向量，其中，xn表示接收信号矩阵，yn表示接收数据矢量，1≤n≤n，表示对所述校准信号s0进行共轭转置运算；

基站基于获得的所有接收数据向量，构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx。

可选的，进一步包括：

基站连续n次通过各个数字接收通道对应的模拟接收通道，接收所述校准信号s0；

基站接收对应的第二目标接收信号

基站对所述校准信号s0和第二目标接收信号进行时频转换，获得对应的校准信号频域序列s0和接收信号频域序列集合

基站基于获得的所述校准信号频域序列s0和所述接收信号频域序列集合计算相应的接收通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p；

基站根据所述接收通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个通道误差值，分别对相应的数字接收通道进行误差补偿。

一种基于混合波束赋形架构的校准补偿装置，包括：

确定单元，用于确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的第一校准信号矩阵s，其中，w^hw＝nin，s^hs＝nip，其中，in和ip分别表示n维单位矩阵和p维单位矩阵，所述n为一个数字发射通道对应的模拟发射通道的总数目，p表示数字发射通道的总数目；

发射单元，用于连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

计算单元，用于基于获得的所有接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，并根据所述校准权矢量矩阵w、所述第一校准信号矩阵s和所述第一接收数据矢量矩阵ytx，计算相应的发射通道误差矩阵etx；

处理单元，用于根据所述发射通道误差矩阵etx中包含的各个元素，分别对相应的模拟发射通道进行误差补偿。

可选的，预设所述校准权矢量矩阵w，所述确定单元用于：

根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，w1，w2，…，wn，所述n个校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，1≤m，n≤n，m≠n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算；

根据所述n个校准权矢量，构建所述校准权矢量矩阵w，所述校准权矢量矩阵w满足w^hw＝nin。

可选的，预设所述第一校准信号矩阵s，所述确定单元用于：

采用zc序列构建p个校准信号，s1(t)，s2(t)，…，sp(t)，所述p个校准信号满足1≤p≤p，1≤m，n≤n，m≠n，其中，e{}表示数学期望运算，表示预设的功率值，“^*”表示共轭运算；

根据所述p个校准信号，构建所述第一校准信号矩阵s，所述第一校准信号矩阵s满足s^hs＝nip。

可选的，连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量，所述发射单元用于：

分别采用所述校准权矢量矩阵w中包含的每一个校准权矢量，执行以下操作：

读取一个校准权矢量，并采用当前读取的一个校准权矢量，通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，分别发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，一个数字发射通道对应的模拟发射通道用于发送第一校准信号矩阵s中的一种校准信号。

可选的，基于获得所有的接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，所述计算单元用于：

每获得一个接收信号，基于公式获得相应的接收数据向量，其中，xn表示接收信号，yn表示接收数据矢量，1≤n≤n，表示对所述接收信号xn进行矩阵转置运算，s^h表示对所述第一校准信号矩阵s进行共轭转置运算；

基于获得的所有接收数据向量，构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx。

可选的，所述处理单元进一步用于：

连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号；

接收对应的目标接收信号x0；

对所述第一校准信号矩阵s和目标接收信号x0，进行时频转换，获得对应的校准信号频域序列sp和接收信号频域序列集合

基于获得的所述校准信号频域序列sp和所述接收信号频域序列集合计算相应的发射通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p；

根据所述发射通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个通道误差值，分别对相应的数字发射通道进行误差补偿。

一种基于混合波束赋形架构的校准补偿装置，包括：

确定单元，用于确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的校准信号s0，其中，w^hw＝nin，所述n为一个数字接收通道对应的模拟接收通道的总数目；

接收单元，用于连续n次通过所述模拟接收通道接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

计算单元，用于基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，并根据所述校准信号s0和所述第二接收数据向量矩阵yrx，计算相应的接收通道误差矩阵erx；

处理单元，用于根据所述接收通道误差矩阵erx中包含的各个元素，分别对相应的模拟接收通道进行误差补偿。

可选的，预设所述校准权矢量矩阵w，所述确定单元用于：

根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，w1，w2，…，wn，所述n个校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，1≤m，n≤n，m≠n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算；

根据所述n个校准权矢量，构建所述校准权矢量矩阵w，所述校准权矢量矩阵w满足w^hw＝nin。

可选的，预设所述校准信号s0，所述确定单元用于：

采用zc序列构建一个校准信号s0。

可选的，连续n次通过所述模拟接收通道，接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量，所述接收单元用于：

分别采用所述校准权矢量矩阵w中包含的每一个校准权矢量，执行以下操作：

读取一个校准权矢量，并采用当前读取的一个校准权矢量，通过各个数字接收通道对应的模拟接收通道，分别接收所述校准信号s0。

可选的，基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，所述计算单元用于：

获得接收信号后，基于公式获得相应的接收数据向量，其中，xn表示接收信号矩阵，yn表示接收数据矢量，1≤n≤n，表示对所述校准信号s0进行共轭转置运算；

基于获得的所有接收数据向量，构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx。

可选的，所述处理单元进一步用于：

连续n次通过各个数字接收通道对应的模拟接收通道，接收所述校准信号s0；

接收对应的第二目标接收信号

对所述校准信号s0和第二目标接收信号进行时频转换，获得对应的校准信号频域序列s0和接收信号频域序列集合

基于获得的所述校准信号频域序列s0和所述接收信号频域序列集合计算相应的接收通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p；

根据所述接收通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个通道误差值，分别对相应的数字接收通道进行误差补偿。

一种基站，包括处理器和存储器，其中，

所述处理器用于读取所述存储器中保存的程序，并执行以下操作：

确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的第一校准信号矩阵s，其中，w^hw＝nin，s^hs＝nip，其中，in和ip分别表示n维单位矩阵和p维单位矩阵，所述n为一个数字发射通道对应的模拟发射通道的总数目，p表示数字发射通道的总数目；

连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基于获得的所有接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，并根据所述校准权矢量矩阵w、所述第一校准信号矩阵s和所述第一接收数据矢量矩阵ytx，计算相应的发射通道误差矩阵etx；

根据所述发射通道误差矩阵etx中包含的各个元素，分别对相应的模拟发射通道进行误差补偿。

一种存储介质，存储有用于实现基于混合波束赋形架构的校准补偿的方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的第一校准信号矩阵s，其中，w^hw＝nin，s^hs＝nip，所述n为一个数字发射通道对应的模拟发射通道的总数目，p表示数字发射通道的总数目；

连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基于获得的所有接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，并根据所述校准权矢量矩阵w、所述第一校准信号矩阵s和所述第一接收数据矢量矩阵ytx，计算相应的发射通道误差矩阵etx；

根据所述发射通道误差矩阵etx中包含的各个元素，分别对相应的模拟发射通道进行误差补偿。

一种基站，包括处理器和存储器，其中，

所述处理器用于读取所述存储器中保存的程序，并执行以下操作：

确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的校准信号s0，其中，w^hw＝nin，所述n为一个数字接收通道对应的模拟接收通道的总数目；

连续n次通过所述模拟接收通道接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，并根据所述校准信号s0和所述第二接收数据向量矩阵yrx，计算相应的接收通道误差矩阵erx；

根据所述接收通道误差矩阵erx中包含的各个元素，分别对相应的模拟接收通道进行误差补偿。

一种存储介质，存储有用于实现基于混合波束赋形架构的校准补偿的方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的校准信号s0，其中，w^hw＝nin，所述n为一个数字接收通道对应的模拟接收通道的总数目；

连续n次通过所述模拟接收通道接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，并根据所述校准信号s0和所述第二接收数据向量矩阵yrx，计算相应的接收通道误差矩阵erx；

根据所述接收通道误差矩阵erx中包含的各个元素，分别对相应的模拟接收通道进行误差补偿。

综上所述，本发明实施例中，基站确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的第一校准信号矩阵s，然后，连续n次通过模拟发射通道发送校准信号，根据校准权矢量矩阵w、所述第一校准信号矩阵s和所述第一接收数据矢量矩阵ytx，计算相应的发射通道误差矩阵etx，进而，根据etx对相应的模拟发射通道进行误差补偿。这样，可以避免高维矩阵求逆运算，提高系统运行效率，并降低模拟发射通道的切换次数，降低运算资源和计算复杂度，进而，保证对各个模拟发射通道进行补偿，提高校准补偿的准确性和有效性，提升误差补偿精度。

附图说明

图1为本发明实施例中混合波束赋形架构示意图；

图2为本发明实施例中模拟发射通道校准补偿流程示意图；

图3为本发明实施例中数字发射通道校准补偿流程示意图；

图4为本发明实施例中模拟接收通道校准补偿流程示意图；

图5为本发明实施例中数字接收通道校准补偿流程示意图；

图6为本发明实施例中基站第一功能逻辑结构示意图；

图7为本发明实施例中基站第二功能逻辑结构示意图；

图8为本发明实施例中基站第一功能实体结构示意图；

图9为本发明实施例中基站第二功能实体结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例中，参阅图1所示，在混合波束赋形架构中，为方便描述，将同一个数字通道对应的模拟通道称为1个子阵，图1所示天线阵列数字通道个数为p，即包含p个子阵，每个子阵包含n个模拟通道。基站通过数字通道将数字信号发送出去，经过数模转换器(digitaltoanalogconverter，dac)将数字信号转换为模拟信号，并通过模拟通道转发模拟信号，其中，一个数字通道对应n个模拟通道，进而，将模拟信号通过功率放大器(poweramplifier，pa)发送出去，发送通道校准端口接收发送的模拟信号后，对各个模拟通道进行校准补偿，然后，经过模数转换器(analogtodigitalconverter，adc)将模拟信号转换为数字信号，通过数字通道转发数字信号，并对各个数字通道进行校准补偿。另外，基站的接收通道校准端口接收到模拟信号后，可以对各个模拟通道进行校准补偿，然后，通过低噪声放大器(lownoiseamplifier，lna)将模拟信号发送出去，并将模拟通道中传输的模拟信号经过adc转换为数字信号后，通过数字通道转发数字信号，并对各个数字通道进行校准补偿。

针对大规模天线阵列，多通道间的幅相差主要由两部分组成，一是通道差异造成的中心频点对应的初始相位差；二是频率带宽造成的随相位变化的相位差，需要通过宽带校准模型才能补偿。本发明实施例中，中心频点对应的初始相位差，可以通过误差矩阵来对模拟通道进行校准补偿，工作带宽范围的相位差，可以在对模拟通道进行校准补偿后，通过幅相均衡来对数字通道校准补偿。

本发明实施例中，如图1所示，在发射通道区域，假设子阵1的模拟发射通道1为参考通道，令epn表示第p个子阵第n个模拟发射通道相对于参考通道的幅相误差，ep＝[ep1，ep2，…，epn]^t表示第p个子阵的通道误差矢量，“[·]^t”表示矩阵转置运算，则混合波束赋形架构下各模拟发射通道幅相误差构成的阵列误差矩阵可表示为e＝[e1，e2，…，ep]。在混合波束赋形架构下，针对各个模拟发射通道的初始幅相误差的校准补偿，主要是通过特定的装置和方法求出发射通道误差矩阵etx。

参阅图2所示，基站针对模拟发射通道进行校准补偿的详细流程如下：

步骤200：基站根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，构建校准权矢量矩阵w，并对所述校准权矢量矩阵w进行保存，所述n为一个数字发射通道对应的一个子阵包含的模拟发射通道的总数目。

具体的，本发明实施例中，基站通过遍历预设的波束扫描范围，构建n个互不相关的校准权矢量w1，w2，...，wn，1≤m，n≤n，对任意的m≠n，校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算，令校准权矢量矩阵w＝[w1，w2，…，wn]，由于w在创建过程中满足上述两个条件，因此，w满足w^hw＝nin，由于校准权矢量矩阵w为满秩矩阵，则有ww^h＝nin，其中，in表示n维单位矩阵。基站可以将校准权矢量矩阵w存储下来，方便调用和切换，其具体保存方法可根据系统硬件架构和性能综合考虑，灵活选择，一般的方法是找到n个波束方向对应的校准权矢量，使其满足上述校准权矢量矩阵的性质，且具有每个元素幅值不变，仅相位有差异的性质，为方便描述，可限定w中每一个元素的幅值为1，即|w(m，n)|＝1，1≤m，n≤n。

步骤201：基站采用zc(zadoff-chu)序列构建p个校准信号，进而构建第一校准信号矩阵s，所述p为数字发射通道的总数目。

具体的，本发明实施例中，在构建校准权矢量矩阵w后，基站构建p个功率相等且互不相关的校准信号s1(t)，s2(t)，...，sp(t)，校准信号满足1≤p≤p，1≤m，n≤n，m≠n，“^*”表示共轭运算。实际应用中数字发射通道上处理的数据为离散数据，因此，下文用sp＝[sp1，sp2，…，spk]代替sp(t)，k表示校准序列长度。令第一校准信号矩阵s＝[s1，s2，…，sp]^t，由于s在创建过程中满足因此，s满足由于第一校准信号矩阵s为满秩矩阵，则有其中，校准信号sp可使用zc序列等特殊性质的信号来构建，便于在频域映射至各个发射通道，用以对数字发射通道进行幅相均衡和校准。

步骤202：基站从校准权矢量矩阵w中选取一个校准权矢量wn，1≤n≤n。

可选的，在初始选取时，基站可以将n的初始值设置为1。

步骤203：基站基于所述第一校准信号矩阵s，采用选取的一个校准权矢量wn，通过各个模拟发射通道分别发送相应的校准信号。

具体的，本发明实施例中，在构建校准权矢量矩阵w和第一校准信号矩阵s后，基站可以通过发送通道校准端口，接收基站通过数字发射通道及模拟发射通道发送的校准信号，如s1，s2，...，sp，其中，在发送过程中，基站通过一个子阵包含的模拟发射通道发送一个校准信号，并且，不同子阵之间使用同一个校准权矢量wn。

例如，当n＝1时，校准权矢量为w1，在子阵1上采用校准权矢量w1发送校准信号s1，在子阵2上采用校准权矢量w1发送校准信号s2，......，在子阵p上采用校准权矢量w1发送校准信号sp，当n＝2时，校准权矢量为w2，在子阵1上采用校准权矢量w2发送校准信号s1，在子阵2上采用校准权矢量w2发送校准信号s2，......，在子阵p上采用校准权矢量w2发送校准信号sp，当n＝n时，校准权矢量为wn，在子阵1上采用校准权矢量wn发送校准信号s1，在子阵2上采用校准权矢量wn发送校准信号s2，......，在子阵p上采用校准权矢量wn发送校准信号sp。

从上述过程可知，基站共需要进行n次校准权矢量的切换，才能完成校准信号的发送，即，一次只采用一个校准权矢量，在各个子阵包含的模拟发射通道上分别发送校准信号s1，s2，...，sp，共需要发送n次校准信号s1，s2，...，sp。

步骤204：基站通过发送通道校准端口获得接收信号xn。

具体的，本发明实施例中，在采用校准权矢量wn发送一次校准信号s1，s2，...，sp后，基站可以通过发送通道校准端口获得接收信号xn，其中，xn＝[xn(1)，xn(2)，…，xn(k)]^t。

步骤205：基站基于获得的接收信号xn和第一校准信号矩阵s，构建接收数据向量yn。

具体的，基站每获得一个接收信号，基于公式获得相应的接收数据向量，其中，xn表示接收信号，yn表示接收数据矢量，1≤n≤n，表示对所述接收信号xn进行矩阵转置运算，s^h表示对所述第一校准信号矩阵s进行共轭转置运算。

步骤206：基站判断当前采用的校准权矢量wn的序号n是否等于n，若是，执行步骤207，否则，执行n＝n+1，并返回步骤202。

具体的，本发明实施例中，在获得接收数据向量yn后，基站对校准权矢量wn的序号n是否等于n进行判断，其中，n为一个数字发射通道对应的一个子阵包含的模拟发射通道的总数目，若校准权矢量wn的序号n＝n，则执行步骤207，否则，执行n＝n+1，返回步骤202，基站重新从校准权矢量矩阵w中选取下一个新的校准权矢量wn，进而，再次通过各个模拟发射通道发送一遍校准信号，并获得新的接收信号xn。

步骤207：基站汇总所有的接收数量向量yn，构建第一接收数据向量矩阵ytx。

具体的，本发明实施例中，基站构建接收数据向量yn为1≤n≤n，由于n有n个取值，因此，基站可以获得n组接收数据向量yn(p)，令接收数据向量yn＝[yn(1)，yn(2)，…，yn(p)]^t，因此，接收数据向量矩阵ytx可以表示为ytx＝[y1，y2，…，yn]^t。

步骤208：基站根据校准权矢量矩阵w、第一校准信号矩阵s和第一接收数据向量矩阵ytx，计算发射通道误差矩阵etx。

具体的，本发明实施例中，由于基站在各个子阵包含的模拟发射通道上发送校准信号s1，s2，...，sp时，共需要发送n次校准信号s1，s2，...，sp，因此，基站判断校准权矢校量wn的序号n＝n时，可以通过发送通道校准端口接收到n组信号xn(k)，n＝1，2，...，n，k＝1，2，...，k，其中，k表示校准序列长度。令接收信号xn＝[xn(1)，xn(2)，…，xn(k)]^t，则基站获得的第一接收信号矩阵xtx可以表示为xtx＝[x1，x2，…，xn]^t。

理论上，校准权矢量矩阵w、发射通道误差矩阵etx、第一校准信号矩阵s和第一接收信号矩阵xtx之间的关系可以表示为：w^hetxs＝xtx。

在w^hetxs＝xtx的两边同时乘以s^h和(w^h)^-1，“(·)^-1”表示矩阵求逆运算。根据可以得到则理论上，基站根据校准权矢量矩阵w、第一校准信号矩阵s和第一接收信号矩阵xtx计算得到的发射通道误差矩阵etx为

本发明实施例中，校准权矢量矩阵w、第一接收数据向量矩阵ytx、第一接收信号矩阵xtx和第一校准信号矩阵s之间的关系可以表示为进而，基站将代入中，可以得到发射通道误差矩阵根据步骤200，校准权矢量w满足w^hw＝nin，即将代入中，可以得到发射通道误差矩阵

在计算发射通道误差矩阵etx时，使用代替xtxs^h，即采用yn替代xn，是由于yn的维数为1×p，xn的维数为1×k，一般情形下p＜＜k，因此，在每次切换模拟发射通道的权矢量时，可以降低校准计算数据需要占用的存储资源。

在计算发射通道误差矩阵etx时，使用代替(w^h)^-1，可以在计算过程中无需矩阵求逆运算，大幅度降低运算资源。步骤209：基站根据优化后的发射通道误差矩阵etx中包含的各个元素，分别对相应的模拟发射通道进行误差补偿。

具体的，本发明实施例中，发射通道误差矩阵etx中包含了p个模拟发射通道误差矢量，分别对应p个子阵中的每一个子阵，每一个模拟发射通道误差矢量包含n个元素，假设发射通道误差矩阵etx中的任意一个元素epn表示发射通道第p个子阵第n个通道相对于参考通道的幅相误差，则第p个子阵的模拟发射通道误差矢量为ep＝[ep1，ep2，…，epn]^t，即，ep1，ep2，…，epn分别对应第p个子阵包含的n个模拟发射通道中的每一个模拟发射通道，因此，发射通道误差矩阵etx中的每一个元素分别对应一个模拟发射通道，从而，基站可以采用发射通道误差矩阵etx包含的各个元素，分别对相应的发射信号的模拟发射通道进行校准补偿后，从而完成对中心频点对应的模拟发射通道的初始幅相误差的校准补偿，并且，调整的中心频点对应的模拟发射通道的初始幅相误差，实际上就是调整了，由于模拟发射通道之间的硬件差异所带来的发射通道之间的幅相误差。

至此，基站中各个模拟发射通道已校准完毕，可选的，基站还可以进一步对各个数字发射通道进行校准，即调整同一个数字发射通道在不同频点上发送发射信号时产生的幅相误差。

参阅图3所示，本发明实施例中，针对数字发射通道进行校准补偿的详细流程如下：

步骤300：基站基于已构建的第一校准信号矩阵s，通过各个数字发射通道对应的各个模拟发射通道分别发送相应的校准信号。

本发明实施例中，在采用发射通道误差矩阵etx包含的各个元素，分别对相应的模拟发射通道进行校准补偿后，基站可以完成对中心频点对应的模拟发射通道的初始幅相误差的校准补偿。

具体的，基站可以通过在0°波束方向，通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道发送的校准信号，如s1，s2，...，sp，其中，基站通过数字发射通道1对应的各个模拟发射通道发送校准信号s1，通过数字发射通道2对应的各个模拟发射通道发送校准信号s2，......，通过数字发射通道p对应的各个模拟发射通道发送校准信号sp。

步骤301：基站通过发送通道校准端口获得第一目标接收信号x0。

具体的，本发明实施例中，在通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送校准信号s1，s2，...，sp后，基站可以通过发送通道校准端口获得第一目标接收信号x0。

步骤302：基站对所述第一校准信号矩阵s和所述第一目标接收信号x0，进行时频转换。

具体的，首先，基站对第一校准信号矩阵s进行时频转换，获得第一校准信号矩阵s对应的校准信号频域序列集合，其中，第一校准信号矩阵s中的一个校准信号sp对应的校准信号频域序列为：p＝1，2，…，p，其中，表示傅里叶变换。

接着，基站对第一目标接收信号x0进行傅里叶变换，获得对应的接收信号频域序列集合x0，其中，一个校准信号sp对应的接收频域序列为：p＝1，2，…，p。

具体的，本发明实施例中，基站获得第一目标接收信号x0后，对第一目标接收信号x0进行傅里叶变换，则第一目标接收信号x0对应的接收信号频域序列集合x0可以表示为根据校准信号的构建方式，x0可映射至各个数字发射通道，即，可以将x0映射至p个数字发射通道，得到各个数字发射通道与校准信号频域序列sp对应的接收信号频域序列p＝1，2，…，p。

步骤303：基站根据时频转换结果，计算获得相应的发射通道频域校准补充误差矢量集合h0。

具体的，以任意一个校准信号sp为例，基站根据sp对应的校准信号频域序列sp和接收信号频域序列计算获得sp对应的发射通道频域校准补充误差矢量hp，其中，其中，“⊙”表示相同位置上对应元素的相除运算。采用相同方式，计算出各个发射通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p。

步骤304：基站根据发射通道频域校准误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个发射通道频域校准误差矢量，分别对相应的数字发射通道进行误差补偿。

具体的，本发明实施例中，发射通道频域校准误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含有p个误差矢量，分别对应p个数字发射通道，因此，基站获得发射通道频域校准误差矢量hp，p＝1，2，…，p后，可以将各数字发射通道对应的发射通道频域校准误差矢量在频域补偿至各数字发射通道发射的宽带调制信号，完成各发射通道的数字发射通道的频域幅相校准补偿。

至此，基站中各个模拟发射通道和各个数字发射通道已校准完毕，可选的，基站还可以进一步对各个模拟接收通道和各个数字接收通道进行校准。

基于上述实施例，进一步地，基站还可以采用相同方式对各个模拟接收通道及各个数字接收通道进行校准。

具体的，参阅图1所示，本发明实施例中，在接收通道区域中，假设子阵1的模拟接收通道1为参考通道，令epn表示第p个子阵第n个模拟接收通道相对于参考通道的幅相误差，ep＝[ep1，ep2，…，epn]^t表示第p个子阵的通道误差矢量，“[·]^t”表示矩阵转置运算，则混合波束赋形架构下各模拟接收通道幅相误差构成的阵列误差矩阵可表示为e＝[e1，e2，…，ep]。在混合波束赋形架构下，针对各个模拟接收通道的初始幅相误差的校准补偿，主要是通过特定的装置和方法求出接收通道误差矩阵erx。

参阅图4所示，基站针对模拟接收通道进行校准补偿的详细流程如下：

步骤400：基站根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，构建校准权矢量矩阵w，并对所述校准权矢量矩阵w进行保存，所述n为一个数字接收通道对应的一个子阵包含的模拟接收通道的总数目。

具体的，本发明实施例中，基站通过遍历预设的波束扫描范围，构建n个互不相关的校准权矢量w1，w2，...，wn，1≤m，n≤n，对任意的m≠n，校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算，令校准权矢量矩阵w＝[w1，w2，…，wn]，由于w在创建过程中满足上述两个条件，因此，w满足w^hw＝nin，由于校准权矢量矩阵w为满秩矩阵，则有ww^h＝nin，其中，in表示n维单位矩阵。基站可以将校准权矢量矩阵w存储下来，方便调用和切换，其具体保存方法可根据系统硬件架构和性能综合考虑，灵活选择，一般的方法是找到n个波束方向对应的校准权矢量，使其满足上述校准权矢量矩阵的性质，且具有每个元素幅值不变，仅相位有差异的性质，为方便描述，可限定w中每一个元素的幅值为1，即|w(m，n)|＝1，1≤m，n≤n。

步骤401：基站采用zc序列构建一个校准信号s0。

具体的，本发明实施例中，在构建校准权矢量矩阵w后，基站可以采用zc序列构建一个校准信号s0，其中，校准信号s0也可以表示为校准序列s0(k)，k＝1，2，…，k，k表示校准序列长度。

步骤402：基站从校准权矢量矩阵w中选取一个校准权矢量wn，1≤n≤n。

可选的，在初始选取时，基站可以将n的初始值设置为1。

步骤403：基站通过接收通道校准端口发送校准信号s0。

具体的，本发明实施例中，在构建校准权矢量矩阵w和一个校准信号s0后，基站可以通过接收通道校准端口发送校准信号s0，进而，基站可以通过各个子阵包含的各个模拟接收通道接收校准信号s0。

步骤404：基站采用选取的一个校准权矢量wn，通过各个模拟接收通道接收校准信号s0。

具体的，本发明实施例中，在基站通过接收通道校准端口发送校准信号s0后，基站可以通过各个子阵各自包含的模拟接收通道接收校准信号s0，并且，不同子阵之间使用同一个校准权矢量wn。

例如，当n＝1时，校准权矢量为w1，在子阵1上采用校准权矢量w1接收校准信号s0，在子阵2上采用校准权矢量w1接收校准信号s0，......，在子阵p上采用校准权矢量w1接收校准信号s0，当n＝2时，校准权矢量为w2，在子阵1上采用校准权矢量w2接收校准信号s0，在子阵2上采用校准权矢量w2接收校准信号s0，......，在子阵p上采用校准权矢量w2接收校准信号s0，当n＝n时，校准权矢量为wn，在子阵1上采用校准权矢量wn接收校准信号s0，在子阵2上采用校准权矢量wn接收校准信号s0，......，在子阵p上采用校准权矢量wn接收校准信号s0。

从上述过程可知，基站共需要进行n次校准权矢量的切换，才能完成校准信号s0的接收过程，即，一次只采用一个校准权矢量，在各个子阵包含的模拟接收通道上分别接收校准信号s0，共需要接收n次校准信号s0。

步骤405：基站通过模拟接收通道获得接收信号矩阵xn。

具体的，本发明实施例中，在接收校准信号s0后，基站通过一个子阵包含的模拟接收通道获得接收信号可以表示为：k＝1，2，…，k，p＝1，2，…，p，其中，k表示校准序列长度，由于接收通道区域中存在p个子阵，因此p个子阵一共可以获得p组接收信号，从而构建接收信号矩阵xn，可以表示为n＝1，2，…，n。

步骤406：基站基于获得的校准信号s0和接收信号矩阵xn，构建接收数据向量yn。

具体的，基站获得校准信号s0后，可以基于公式获得相应的接收数据向量，其中，s0表示校准信号，yn表示接收数据向量，1≤n≤n，其中，表示对所述校准信号s0进行共轭转置运算。

步骤407：基站判断当前采用的校准权矢量wn的序号n是否等于n，若是，执行步骤408，否则，执行n＝n+1，并返回步骤402。

具体的，本发明实施例中，在获得接收数据向量yn后，基站对校准权矢量wn的序号n是否等于n进行判断，其中，n为一个数字接收通道对应的一个子阵包含的模拟接收通道的总数目，若校准权矢量wn的序号n＝n，则执行步骤408，否则，执行n＝n+1，返回步骤402，基站重新通过接收通道校准端口发送校准信号s0，从校准权矢量矩阵w中选取下一个新的校准权矢量wn，进而，再次采用选取的一个校准权矢量wn，通过各个模拟接收通道接收校准信号s0。

步骤408：基站汇总所有的接收数量向量yn，构建第二接收数据向量矩阵yrx。

具体的，本发明实施例中，基站构建接收数据向量yn为1≤n≤n，令接收数据向量矩阵yrx为yrx＝[y1，y2，…，yn]，则进一步得到接收数据向量矩阵

步骤409：基站根据准权矢量矩阵w和校准信号s0和第二接收数据向量矩阵yrx，计算接收通道误差矩阵erx。

具体的，本发明实施例中，基站通过各个子阵各自包含的模拟接收通道接校准信号s0时，共需要接收n次校准信号s0，即，基站的模拟接收通道共需要进行n次校准权矢量的切换，才能完成校准信号s0的接收过程，第n次通过各个子阵包含的各个模拟接收通道获得的接收信号为n＝1，2，…，n，k＝1，2，…，k，p＝1，2，…，p，其中，k表示校准序列长度，因此，基站判断校准权矢校量wn的序号为n时，可以通过各个子阵包含的各个模拟接收通道获得p组接收信号p＝1，2，…，p，则接收信号矩阵xn可以表示为

理论上，校准信号s0、接收信号矩阵xn和接收通道误差矩阵erx之间的关系可以表示为：n＝1，2，…，n。在n＝1，2，…，n的两边同时乘以则n＝1，2，…，n，“^*”表示共轭运算，进一步的，构建接收数据向量yn为n＝1，2，…，n，则第二接收数据向量矩阵yrx可以表示为yrx＝[y1，y2，…，yn]，从而得到那么，将代入n＝1，2，…，n可以得到在的两边同时右乘w^t，则进而可以得到接收通道误差矩阵erx为

步骤410：基站根据接收通道误差矩阵erx中包含的各个元素，分别对相应的模拟接收通道进行误差补偿。

具体的，本发明实施例中，接收通道误差矩阵erx中包含了p个模拟接收通道误差矢量，分别对应p个子阵中的每一个子阵，每一个模拟接收通道误差矢量包含n个元素，假设接收通道误差矩阵erx中的任意一个元素epn表示模拟接收通道的第p个子阵第n个模拟接收通道相对于参考通道的幅相误差，则第p个子阵的模拟接收通道误差矢量为ep＝[ep1，ep2，…，epn]^t，即，ep1，ep2，…，epn分别对应第p个子阵包含的n个模拟接收通道中的每一个模拟接收通道的通道误差，因此，接收通道误差矩阵erx中的每一个元素分别对应一个模拟接收通道的通道误差，从而，基站可以采用接收通道误差矩阵erx包含的各个元素，分别对相应的接收信号的模拟接收通道进行校准补偿后，从而完成对中心频点对应的模拟接收通道的初始幅相误差的校准补偿，并且，调整的中心频点对应的模拟接收通道的初始幅相误差，实际上就是调整了，由于模拟接收通道之间的硬件差异所带来的接收通道之间的幅相误差。

至此，基站中各个模拟接收通道已校准完毕，可选的，基站还可以进一步对各个数字接收通道进行校准，即调整同一个数字接收通道在不同频点上接收发射信号时产生的幅相误差。

参阅图5所示，本发明实施例中，针对数字接收通道进行校准补偿的详细流程如下：

步骤500：基站基于已构建的校准信号s0，通过接收通道校准端口发送所述校准信号s0。

具体的，基站可以采用zc序列构建一个校准信号s0，然后，通过接收通道校准端口发送校准信号s0。

步骤501：基站通过各个模拟接收通道获得校准信号s0。

具体的，本发明实施例中，在通过接收通道校准端口发送校准信号s0后，基站可以在0°波束方向，通过各个子阵各自包含的模拟接收通道接收校准信号s0，其中，基站通过数字接收通道1对应的各个模拟接收通道接收校准信号s0，通过数字接收通道2对应的各个模拟接收通道接收校准信号s0，......，通过数字接收通道p对应的各个模拟接收通道接收校准信号s0。

步骤502：基站通过各个模拟接收通道获得第二目标接收信号

具体的，本发明实施例中，在通过各个数字接收通道对应的模拟接收通道，接收校准信号s0后，基站可以通过各个模拟接收通道获得第二目标接收信号

步骤503：基站对所述校准信号s0和所述第二目标接收信号进行时频转换。

具体的，本发明实施例中，基站所述校准信号s0进行时频转换，获得所述校准信号s0对应的频域序列p＝1，2，…，p，其中，表示傅里叶变换。

接着，基站对第二目标接收信号进行傅里叶变换，则第二目标接收信号对应的接收频域序列可以表示为p＝1，2，…，p。

步骤504：基站根据时频转换结果，计算获得相应的接收通道频域校准补充误差矢量集合h′0。

具体的，以任意一个第二目标接收信号为例，基站根据第二目标接收信号对应的接收信号频域序列计算获得对应的接收通道频域校准补充误差矢量h′p，其中，p＝1，2，…，p，其中，“⊙”表示相同位置上对应元素的相除运算。采用相同方式，计算出hp，p＝1，2，…，p。

步骤505：基站根据接收通道频域校准误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个接收通道频域校准误差矢量，分别对相应的数字接收通道进行误差补偿。

具体的，本发明实施例中，接收通道频域校准误差矢量集合hp，p＝1，2，…，p中包含有p个误差矢量，分别对应p个数字接收通道，因此，基站获得接收通道频域校准误差矢量hp，p＝1，2，…，p后，可以将各数字接收通道对应的接收通道频域校准误差矢量在频域补偿至各数字接收通道接收的宽带调制信号，完成各接收通道的数字接收通道的频域幅相校准补偿。

至此，基站中各个模拟接收通道和各个数字接收通道已校准完毕。

本发明实施例中，参阅图6所示，基站至少包括：确定单元101、发射单元102、计算单元103、处理单元104，其中，

确定单元101，用于确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的第一校准信号矩阵s，其中，w^hw＝nin，s^hs＝nip，其中，in和ip分别表示n维单位矩阵和p维单位矩阵，所述n为一个数字发射通道对应的模拟发射通道的总数目，p表示数字发射通道的总数目；

发射单元102，用于连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

计算单元103，用于基于获得的所有接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，并根据所述校准权矢量矩阵w、所述第一校准信号矩阵s和所述第一接收数据矢量矩阵ytx，计算相应的发射通道误差矩阵etx；

处理单元104，用于根据所述发射通道误差矩阵etx中包含的各个元素，分别对相应的模拟发射通道进行误差补偿。

可选的，预设所述校准权矢量矩阵w，所述确定单元101用于：

根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，w1，w2，…，wn，所述n个校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，1≤m，n≤n，m≠n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算；

根据所述n个校准权矢量，构建所述校准权矢量矩阵w，所述校准权矢量矩阵w满足w^hw＝nin。

可选的，预设所述第一校准信号矩阵s，所述确定单元101用于：

采用zc序列构建p个校准信号，s1(t)，s2(t)，…，sp(t)，所述p个校准信号满足1≤p≤p，1≤m，n≤n，m≠n，其中，e{}表示数学期望运算，表示预设的功率值，“^*”表示共轭运算；

根据所述p个校准信号，构建所述第一校准信号矩阵s，所述第一校准信号矩阵s满足s^hs＝nip。

可选的，连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量，所述发射单元102用于：

分别采用所述校准权矢量矩阵w中包含的每一个校准权矢量，执行以下操作：

读取一个校准权矢量，并采用当前读取的一个校准权矢量，通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，分别发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，一个数字发射通道对应的模拟发射通道用于发送第一校准信号矩阵s中的一种校准信号。

可选的，基于获得所有的接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，所述计算单元103用于：

每获得一个接收信号，基于公式获得相应的接收数据向量，其中，xn表示接收信号，yn表示接收数据矢量，1≤n≤n，表示对所述接收信号xn进行矩阵转置运算，s^h表示对所述第一校准信号矩阵s进行共轭转置运算；

基于获得的所有接收数据向量，构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx。

可选的，所述处理单元104进一步用于：

连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号；

接收对应的目标接收信号x0；

对所述第一校准信号矩阵s和目标接收信号x0，进行时频转换，获得对应的校准信号频域序列sp和接收信号频域序列集合

基于获得的所述校准信号频域序列sp和所述接收信号频域序列集合计算相应的发射通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p；

根据所述发射通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个通道误差值，分别对相应的数字发射通道进行误差补偿。

本发明实施例中，参阅图7所示，基站至少包括：确定单元105、接收单元106、计算单元107、处理单元108，其中，

确定单元105，用于确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的校准信号s0，其中，w^hw＝nin，所述n为一个数字接收通道对应的模拟接收通道的总数目；

接收单元106，用于连续n次通过所述模拟接收通道接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

计算单元107，用于基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，并根据所述校准信号s0和所述第二接收数据向量矩阵yrx，计算相应的接收通道误差矩阵erx；

处理单元108，用于根据所述接收通道误差矩阵erx中包含的各个元素，分别对相应的模拟接收通道进行误差补偿。

可选的，预设所述校准权矢量矩阵w，所述确定单元105用于：

根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，w1，w2，…，wn，所述n个校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，1≤m，n≤n，m≠n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算；

根据所述n个校准权矢量，构建所述校准权矢量矩阵w，所述校准权矢量矩阵w满足w^hw＝nin。

可选的，预设所述校准信号s0，所述确定单元105用于：

采用zc序列构建一个校准信号s0。

可选的，连续n次通过所述模拟接收通道，接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量，所述接收单元106用于：

分别采用所述校准权矢量矩阵w中包含的每一个校准权矢量，执行以下操作：

读取一个校准权矢量，并采用当前读取的一个校准权矢量，通过各个数字接收通道对应的模拟接收通道，分别接收所述校准信号s0。

可选的，基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，所述计算单元107用于：

获得接收信号后，基于公式获得相应的接收数据向量，其中，xn表示接收信号矩阵，yn表示接收数据矢量，1≤n≤n，表示对所述校准信号s0进行共轭转置运算；

基于获得的所有接收数据向量，构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx。

可选的，所述处理单元108进一步用于：

连续n次通过各个数字接收通道对应的模拟接收通道，接收所述校准信号s0；

接收对应的第二目标接收信号

对所述校准信号s0和第二目标接收信号进行时频转换，获得对应的校准信号频域序列s0和接收信号频域序列集合

基于获得的所述校准信号频域序列s0和所述接收信号频域序列集合计算相应的接收通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p；

根据所述接收通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个通道误差值，分别对相应的数字接收通道进行误差补偿。

基于同一发明构思，本发明实施例中提供一种基站，参阅图8所示，所述基站至少包括处理器80和存储器81，其中，

所述处理器80用于读取所述存储器81中保存的程序，并执行以下操作：

确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的第一校准信号矩阵s，其中，w^hw＝nin，s^hs＝nip，其中，in和ip分别表示n维单位矩阵和p维单位矩阵，所述n为一个数字发射通道对应的模拟发射通道的总数目，p表示数字发射通道的总数目；

连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基于获得的所有接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，并根据所述校准权矢量矩阵w、所述第一校准信号矩阵s和所述第一接收数据矢量矩阵ytx，计算相应的发射通道误差矩阵etx；

根据所述发射通道误差矩阵etx中包含的各个元素，分别对相应的模拟发射通道进行误差补偿。

可选的，预设所述校准权矢量矩阵w，所述处理器80用于：

根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，w1，w2，…，wn，所述n个校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，1≤m，n≤n，m≠n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算；

根据所述n个校准权矢量，构建所述校准权矢量矩阵w，所述校准权矢量矩阵w满足w^hw＝nin。

可选的，预设所述第一校准信号矩阵s，所述处理器80用于：

采用zc序列构建p个校准信号，s1(t)，s2(t)，…，sp(t)，所述p个校准信号满足1≤p≤p，1≤m，n≤n，m≠n，其中，e{}表示数学期望运算，表示预设的功率值，“^*”表示共轭运算；

根据所述p个校准信号，构建所述第一校准信号矩阵s，所述第一校准信号矩阵s满足s^hs＝nip。

可选的，连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量，所述处理器80用于：

分别采用所述校准权矢量矩阵w中包含的每一个校准权矢量，执行以下操作：

读取一个校准权矢量，并采用当前读取的一个校准权矢量，通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，分别发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，一个数字发射通道对应的模拟发射通道用于发送第一校准信号矩阵s中的一种校准信号。

可选的，基于获得所有的接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，所述处理器80用于：

每获得一个接收信号，基于公式获得相应的接收数据向量，其中，xn表示接收信号，yn表示接收数据矢量，1≤n≤n，表示对所述接收信号xn进行矩阵转置运算，s^h表示对所述第一校准信号矩阵s进行共轭转置运算；

基于获得的所有接收数据向量，构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx。

可选的，所述处理器80进一步用于：

连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号；

接收对应的目标接收信号x0；

对所述第一校准信号矩阵s和目标接收信号x0，进行时频转换，获得对应的校准信号频域序列sp和接收信号频域序列集合

基于获得的所述校准信号频域序列sp和所述接收信号频域序列集合计算相应的发射通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p；

根据所述发射通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个通道误差值，分别对相应的数字发射通道进行误差补偿。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种存储介质，存储有用于实现基于混合波束赋形架构的校准补偿的方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的第一校准信号矩阵s，其中，w^hw＝nin，s^hs＝nip，所述n为一个数字发射通道对应的模拟发射通道的总数目，p表示数字发射通道的总数目；

连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，其中，每一次发送，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基于获得的所有接收信号构建相应的第一接收数据矢量矩阵ytx，并根据所述校准权矢量矩阵w、所述第一校准信号矩阵s和所述第一接收数据矢量矩阵ytx，计算相应的发射通道误差矩阵etx；

根据所述发射通道误差矩阵etx中包含的各个元素，分别对相应的模拟发射通道进行误差补偿。

基于同一发明构思，本发明实施例中提供一种基站，参阅图9所示，所述基站至少包括处理器90和存储器91，其中，

所述处理器90用于读取所述存储器91中保存的程序，并执行以下操作：

确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的校准信号s0，其中，w^hw＝nin，所述n为一个数字接收通道对应的模拟接收通道的总数目；

连续n次通过所述模拟接收通道接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，并根据所述校准信号s0和所述第二接收数据向量矩阵yrx，计算相应的接收通道误差矩阵erx；

根据所述接收通道误差矩阵erx中包含的各个元素，分别对相应的模拟接收通道进行误差补偿。

可选的，预设所述校准权矢量矩阵w，所述处理器90用于：

根据预设的波束扫描范围设置n个校准权矢量，w1，w2，…，wn，所述n个校准权矢量满足以及||wm||²＝||wn||²＝n，1≤m，n≤n，m≠n，其中“[·]^h”表示共轭转置运算，“||·||²”表示2范数运算；

根据所述n个校准权矢量，构建所述校准权矢量矩阵w，所述校准权矢量矩阵w满足w^hw＝nin。

可选的，预设所述校准信号s0，所述处理器90用于：

采用zc序列构建一个校准信号s0。

可选的，连续n次通过所述模拟接收通道，接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量，所述处理器90用于：

分别采用所述校准权矢量矩阵w中包含的每一个校准权矢量，执行以下操作：

读取一个校准权矢量，并采用当前读取的一个校准权矢量，通过各个数字接收通道对应的模拟接收通道，分别接收所述校准信号s0。

可选的，基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，所述处理器90用于：

获得接收信号后，基于公式获得相应的接收数据向量，其中，xn表示接收信号矩阵，yn表示接收数据矢量，1≤n≤n，表示对所述校准信号s0进行共轭转置运算；

基于获得的所有接收数据向量，构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx。

可选的，所述处理器90进一步用于：

连续n次通过各个数字接收通道对应的模拟接收通道，接收所述校准信号s0；

接收对应的第二目标接收信号

对所述校准信号s0和第二目标接收信号进行时频转换，获得对应的校准信号频域序列s0和接收信号频域序列集合

基于获得的所述校准信号频域序列s0和所述接收信号频域序列集合计算相应的接收通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p；

根据所述接收通道频域校准补充误差矢量hp，p＝1，2，…，p中包含的各个通道误差值，分别对相应的数字接收通道进行误差补偿。

基于同一发明构思，本发明实施例提供一种存储介质，存储有用于实现基于混合波束赋形架构的校准补偿的方法的程序，所述程序被处理器运行时，执行以下步骤：

确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的校准信号s0，其中，w^hw＝nin，所述n为一个数字接收通道对应的模拟接收通道的总数目；

连续n次通过所述模拟接收通道接收所述校准信号s0，其中，每一次接收，使用所述校准权矢量矩阵w中的一个校准权矢量；

基于获得的所有接收信号构建相应的第二接收数据向量矩阵yrx，并根据所述校准信号s0和所述第二接收数据向量矩阵yrx，计算相应的接收通道误差矩阵erx；

根据所述接收通道误差矩阵erx中包含的各个元素，分别对相应的模拟接收通道进行误差补偿。

综上所述，本发明实施例中，首先，基站确定预设的校准权矢量矩阵w以及预设的第一校准信号矩阵s，然后，连续n次通过各个数字发射通道对应的模拟发射通道，发送所述第一校准信号矩阵s中对应的校准信号，进而，构建第一接收数据矢量矩阵ytx，并根据所述校准权矢量矩阵w、所述第一校准信号矩阵s和所述第一接收数据矢量矩阵ytx，计算相应的发射通道误差矩阵etx，最后，根据etx对相应的模拟发射通道进行误差补偿。这样，基站可以利用校准权矢量矩阵的特殊性质，避免高维矩阵求逆运算，降低系统的运算负担，提升系统运行效率，并且连续n次通过模拟发射通道发送校准信号，显著降低模拟发射通道的切换次数，降低运算资源和计算复杂度，进而，根据计算出的发射通道误差矩阵etx对相应的模拟发射通道进行误差补偿，保证对各个模拟发射通道的幅相误差进行补偿，提高校准补偿方法的准确性和有效性，提升误差补偿精度。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。