CN100372404C

Adaptive smart antenna processing method and apparatus

Abstract

A method and device for implementing adaptive smart antenna processing in a receiving communication station are described. The receiving communication station includes an antenna array (103) and a device for adaptive smart antenna processing. The method and device include determining ( 605) Weight vector used for adaptive smart antenna processing. The invention can provide advantages when working in a low SINR environment, such as a mobile environment where remote users are moving at a high speed and the signal is fading. On the one hand, the hybrid weighted adaptation starts with a method with good convergence characteristics, such as a method that converges in a low SINR environment, and then switches to a fast convergence method, such as when starting with relatively high-quality initial conditions. In order to handle high mobility, a weight determined based on the data in a specific burst is applied to the specific burst. This right may not be optimal for subsequent emergencies. When multiple users are in a given channel, a multi-port architecture is used to track individual remote users.

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Expired 26 April 2020, 6.4 years ago.

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29 claims: 4 independent, 25 dependent

  1. 1
    第 1. 一种用于提高接收一个或多个用户单元发送的信号的通信接收机 的性能的方法,所述通信接收机具有天线振子阵列,所述方法包括:对所 述天线阵列的各个天线振子所接收的信号进行智能天线处理,从而提供智 能天线处理信号,根据从各个天线振子所接收的信号确定的权矢量进行自 适应智能天线处理,所述权矢量确定包括: 以第_矢量值进行初始化; 直到满足切换标准并且从所述第一矢量值开始,才艮据使第一成本函 数最小化的第一自适应方法以迭代方式修改权矢量,所述第一自适应方法 是具有良好收敛特性的迭代权确定方法,所述第_自适应方法的最后迭代 之后的最终权矢量是第二矢量值; 从所述第二矢量值开始,根据使第二成本函数最小化的第二自适应 方法修改权矢量,所述第二自适应方法是快速收敛的迭代权确定方法, 所述第一和第二自适应方法的各个迭代包括从各个接收信号的各样 值集确定形成的复制信号,从每个接收信号得出_个样值集,所述复制信 号是利用当时的当前权矢量值形成的。
  2. 2
    如权利要求1所述的提高接收性能的方法,其中,所述智能天线 处理信号是在各个天线振子逐个突发地接收的,所述样值集来自相互同时 的突发,并且其中任何一组相互同时的突发的自适应智能天线处理使用由 相同的相互同时的突发的样值集所确定的权矢量。
  3. 3
    如权利要求1所述的提高接收性能的方法,其中,所述权矢量确 定是盲的。
  4. 4
    如权利要求1所述的提高接收性能的方法,其中,所述权矢量确 定使用至少一个数字信号处理器。
  5. 5
    如权利要求3所述的提高接收性能的方法,其中,所述接收的信 号包括TDMA信号。
  6. 6
    如权利要求5所述的提高接收性能的方法,其中,所述接收的信 号符合PHS信号。 00819675.3 第 7.在接收从一个或多个用户单元发射的信号的通信接收机中,所述 通信接收机具有天线振子阵列和自适应智能天线处理装置,所述自适应智 能天线处理装置包括用于根据各个用户单元的权矢量在振幅和相位上对所 述天线阵列的各个振子接收的信号进行力口权的装置,所述加权形成对应于 所述用户单元的复制信号,一种为接收特定用户单元发射的特定信号而确 定权矢量的方法,所述方法包括: 以第一初始矢量值进行初始化; 直到满足切换标准并且从所述第一初始矢量值开始,根据使第一成 本函数最小化的第一自适应方法以迭代方式修改权矢量,所述第一自适应 方法是具有良好收敛特性的迭代权确定方法,所述第一自适应方法的最后 迭代之后的最终权矢量是第二矢量值;以及 从所述第二矢量值开始,根据使第二成本函数最小化的第二自适应 方法修改权矢量,所述第二自适应方法是快速收敛的迭代权确定方法。 如权利要求7所述的确定权矢量的方法,其中,所述切换标准是 指定的迭代的第一数目凡。 9.如权利要求7所述的确定权矢量的方法,其中,所述第一自适应 方法包括复制生成步骤,以及切换标准是在所述复制生成的输出处的估算 SINR。
  7. 7
    10. 如权利要求7所述的确定权矢量的方法,其中,所述第一自适应 方法是部分特性恢复方法,而所述第二自适应方法是决策引导方法。
  8. 8
    11. 如权利要求10所述的确定权矢量的方法,其中,所述第一自适应 方法是恒定模数方法。
  9. 9
    12. 如权利要求10所述的确定权矢量的方法,其中,各个迭代方法包 括复制生成步骤,以及所述第二成本函数包括差值项,所述差值是加权的 信号与根据所述复制信号形成的决策引导参考信号之间的差,所述决策引 导参考信号的形成包括跟踪机制,所述跟踪机制在一个样值点上形成参考 信号的相位是通过将理想地超前于前一个参考信号样值的信号的相位松弛 到同一个样值点上的复制信号的相位来进彳亍的。
  10. 10
    13. 如权利要求10所述的确定权矢量的方法,其中,各个迭代方法包 00819675.3 第 括复制生成步骤,以及所述第一成本函数包括差值项的平方,所述差值是 加权的信号与根据所述复制信号形成的恒定模数参考信号之间的差。
  11. 11
    14. 在接收从多个用户单元发射的信号的通信接收机中,所述通信接 收机具有天线振子阵列和自适应智能天线处理装置,所述自适应智能天线 处理装置包括加权装置,用于根据特定远程用户单元的权矢量在振幅和相 位上对所述天线阵列的各个振子接收的信号进彳亍力口权,所述加权形成对应 于该用户单元的复制信号,一 为接收所述多个用户单元发射的信号而确 定权矢量的方法,所述方法包括: 对于毎个用户单元,以第一初始矢量值进行初始化,一组所述第一 初始矢量值是充分相互独立的;以及 每个用户单元对应于每个权矢量, 直到满足切换标准并且从所述第一初始矢量值开始,根据使第一成 本函数最小化的第一自适应方法以迭代方式修改权矢量,所述第一自适应 方法是具有良好收敛特性的迭代权确定方法,所述第一自适应方法的最后 迭代之后的最终权矢量是第二矢量值;以及 从所述第二矢量值开始,根据使第二成本函数最小化的第二自适应 方法彳参改权矢量,所述第二自适应方法是快速收敛的权确定方法。
  12. 12
    15. 如权利要求14所述的确定权矢量的方法,其中,所述切换标准是 指定的迭代的第一数目Ν、.
  13. 13
    16. 如权利要求14所述的确定权矢量的方法,其中,所述第一自适应 方法包括复制生成步骤,以及所述切换标准是在所述复制生成步骤的输出 处的估算SINR。
  14. 14
    17. 如权利要求14所述的确定权矢量的方法,其中,所述第一自适应 方法是部分特性恢复方法,而所述第二自适应方法是决策引导方法。 如权利要求17所述的确定权矢量的方法,其中,所述第一自适应 方法是恒定模数方法。
  15. 15
    19. 如权利要求14所述的确定权矢量的方法,其中,所述一组第一初 始矢量值是线性无关的。
  16. 16
    20. 如权利要求19所述的确定权矢量的方法,其中,所述一组第一初 00819675.3 第 始矢量值是 z的最大本征矢量,其中有也个天线振子,而且Rzz是在尬 个天线振子上形成的信号的力~矢量的自相关矩阵。
  17. 17
    21. 在接收从一个或多个用户单元发射的信号的通信接收机中,所述 通信接收机具有天线振子阵列和时空处理装置,所述时空处理装置包括这 样的装置,该装置用于根据各个用户单元的复值权矩阵对所述天线阵列的 各个振子接收的信号的振幅和相位联合地进行加权和时间均衡,卷积形成 对应于所述用户单元的复制信号,一种为接收特定用户单元发射的特定信 号而确定才又矩阵的方法,所述方法包括: 以第一初始矩阵值进行初始化; 直到满足切换标准并且从所述第一初始矩阵值开始,根据使第一成 本函数最小化的第一自适应方法以迭代方式修改权矩阵,所述第一自适应 方法是具有良好收敛特性的迭代权确定方法,所述第一自适应方法的最后 迭代之后的最终权矩阵是第二矩阵值;以及 从所述第二矩阵值开始,根据使第二成本函数最小化的第二自适应 方法以迭代方式修改权矩阵,所述第二自适应方法是快速收敛的权确定方 法。
  18. 18
    22. 在接收从一个或多个用户单元发射的信号的通信接收机中,所述 通信接收机包括天线振子阵列和自适应智能天线处理装置,所述自适应智 能天线处理装置包括一种装置,该装置用于根据各个用户单元的权矢量在 振幅和相位上对所述天线阵列的各个振子接收的信号进行加权,所述加权 形成对应于所述用户单元的复制信号,一种为接收特定用户单元发射的特 定信号而确定权矢量的装置,所述权确定装置包括: 初始化装置,用于以第一初始矢量值进行初始化; 第一迭代装置,用于根据使第一成本函数最小化的第一自适应方法 以迭代方式修改权矢量,所述第一自适应方法是具有良好收敛特性的迭代 权确定方法, 第二迭代装置,用于根据使第二成本函数最小化的第二自适应方法 以迭代方式修改权矢量,所述第二自适应方法是快速收敛的迭代权确定方 法;以及 00819675.3 第 控制器,用于 从所述初始化装置所提供的第一初始矢量值开始,激活所述第一迭 代装置,直到满足切换标准;所述第一自适应方法的最后迭代之后的最终 权矢量是第二矢量值;以及 从所述第二矢量值开始激活所述第二迭代装置,以彳更确定所述权矢 量。
  19. 19
    23. 如权利要求22所述的确定权矢量的装置,其中,所述切换标准是 指定的迭代的第一数目Ν、,
  20. 20
    24. 如权利要求22所述的确定权矢量的装置,其中还包括SINR估算 器,其中所述第一自适应方法包括复制生成步骤,所述SINR估算器估算 所述第一自适应方法中的复制生成步骤的输出处的SINR,所述SINR估算 器的输出被耦合到控制器,而且切换标准是所述第一自适应方法复制生成 步骤的输出处的估算SINR。
  21. 21
    25. 如权利要求22所述的确定权矢量的装置,其中,所述第一自适应 方法是部分特性恢复方法,而所述第二自适应方法是决策引导方法。
  22. 22
    26. 如权利要求25所述的确定权矢量的装置,其中,所述第一自适应 方法是恒定模数方法。
  23. 23
    27. 如权利要求25所述的确定权矢量的装置,其中,各个迭代方法包 括复制生成步骤,以及所述第二成本函数包括差值项,所述差值是加权的 信号与根据所述复制信号形成的决策引导参考信号之间的差,所述决策引 导参考信号的形成包括跟踪机制,所述跟踪机制在一个样值点上形成参考 信号的相位是通过将理想地超前于前一个参考信号样值的信号的相位松弛 到同一个样值点上的复制信号的相位来进行的ο
  24. 24
    28. 如权利要求25所述的确定权矢量的装置,其中,各个迭代方法包 括复制生成步骤,以及所述第一成本函数包括差值项的平方,所述差值是 加权的信号与根据所述复制信号形成的恒定模数参考信号之间的差。
  25. 25
    29. 如权利要求22所述的确定权矢量的装置,其中,在各个天线振子 上接收的信号包括突发序列,以及任何一组相互同时的突发的自适应智能 天线处理采用根据相同的相互同时的突发的样值集确定的权矢量。 00819675.3 第
  26. 26
    30. 如权利要求22所述的确定权矢量的装置,其中,所述权矢量确定 是盲的。
  27. 27
    31. 如权利要求22所述的确定权矢量的装置,其中还包括至少一个数 字信号处理器。
  28. 28
    32. 如权利要求29所述的确定权矢量的装置,其中,所述接收的信号 包括TDMA信号。
  29. 29
    33. 如权利要求32所述的确定权矢量的装置,其中,所述接收的信号 符合PHS信号。 00819675.3
Independent claims29