本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種天線失效補(bǔ)償?shù)姆椒把b置。
背景技術(shù)：
：長(zhǎng)期演進(jìn)LTE(LTE，LongTermEvolution)是由第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP，The3rdGenerationPartnershipProject)組織制定的通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS，UniversalMobileTelecommunicationsSystem)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的長(zhǎng)期演進(jìn)結(jié)果。正交頻分復(fù)用(OFDM，OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing)技術(shù)作為一種具有較高的頻譜利用效率和良好的抗多徑性能的高速傳輸技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注。多天線技術(shù)是LTE系統(tǒng)的核心技術(shù)之一，結(jié)合OFDM技術(shù)可以很好地實(shí)現(xiàn)多維信號(hào)的聯(lián)合處理和調(diào)度，大幅提升系統(tǒng)的靈活性和傳輸效率。LTE系統(tǒng)峰值速率和平均吞吐量等都能得到大幅度的提升。天線分集、波束賦型、空間復(fù)用等多天線技術(shù)已經(jīng)在LTE系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著LTE系統(tǒng)天線數(shù)目的增加，天線失效的概率也隨著增加。當(dāng)天線出現(xiàn)失效現(xiàn)象的時(shí)候，系統(tǒng)性能會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的下降。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例期望提供一種天線失效補(bǔ)償?shù)姆椒把b置，使得在天線出現(xiàn)失效現(xiàn)象的時(shí)候，對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行補(bǔ)償，提高無(wú)線通信系統(tǒng)的性能。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種天線失效補(bǔ)償?shù)姆椒?，?yīng)用于正交頻分復(fù)用OFDM系統(tǒng)中，包括：基于每根天線的噪聲能量，計(jì)算校正后的噪聲矩陣；基于校正后的噪聲矩陣對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡。進(jìn)一步地，在所述基于每根天線的噪聲能量，計(jì)算校正后的噪聲矩陣，所述方法還包括：利用噪聲矢量共軛相乘估計(jì)得到噪聲矩陣；基于所述每根天線的噪聲能量，對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正。進(jìn)一步地，所述基于所述信道估計(jì)值，獲得所述噪聲能量，包括：對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行濾波，并基于所述濾波前的信道估計(jì)值以及所述濾波后的信道估計(jì)值，獲得所述噪聲能量。進(jìn)一步地，所述噪聲矩陣Rnn利用加性復(fù)高斯白噪聲矢量共軛相乘估計(jì)得到：Rnn(k,i)＝diag(NI(k,1:KaRx,i)·NI*(k,1:KaRx,i))其中*表示矩陣共軛轉(zhuǎn)置，diag表示保留矩陣對(duì)角元素，KaRx表示天線數(shù)目。NI(k,kaRx,i)＝HLS(k,kaRx,i)-H(k,kaRx,i)，H(k,kaRx,i)是濾波之后的信道估計(jì)值，HLS(k,kaRx,i)是濾波之前的信道估計(jì)值，k為載波索引，kaRx為天線索引，i為時(shí)隙索引。Rnn(k,i)形式如下：Rnn(k,i)=R11...0......0...RKaRxKaRx]]>進(jìn)一步地，所述基于每根天線的噪聲能量對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正：Rnn_abjust(kaRx,kaRx)=NIkaRxΣkaRx=0KaRx-1Rnn(kaRx,kaRx)/ΣkaRx=0KaRx-1NIkaRx]]>其中為天線kaRx估計(jì)的噪聲能量。進(jìn)一步地，所述基于利用校正之后的噪聲矩陣對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡，包括：接收系統(tǒng)模型如下：YKaRx×1=HKaRx×KaTxSKaTx×1+NKaRx×1]]>其中為發(fā)射信號(hào)矢量，為信道估計(jì)矩陣，為接收信號(hào)矢量，為加性復(fù)高斯白噪聲矢量。則均衡之后的數(shù)據(jù)如下：S^=W·YKaRx×1]]>其中W=(HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1HKaRx×KaTx+I)-1HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1,]]>I是單位陣，Rnn_adjust是經(jīng)過(guò)校正后的噪聲矩陣。第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種天線失效補(bǔ)償裝置，應(yīng)用于正交頻分OFDM系統(tǒng)中，包括：估計(jì)模塊，用于對(duì)接收的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)值；獲得模塊，用于基于信道估計(jì)值，獲得每根天線的噪聲能量；校正模塊，用于基于每根天線的噪聲能量，對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正；補(bǔ)償模塊，用于基于校正后的噪聲矩陣對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡。進(jìn)一步地，所述獲得模塊，具體包括：濾波子模塊，用于對(duì)所述信道估計(jì)值進(jìn)行濾波；獲得子模塊，用于基于濾波前的信道估計(jì)值以及濾波后的信道估計(jì)值，獲得所述噪聲能量。進(jìn)一步地，所述校正模塊，具體包括：噪聲矩陣模塊，用于計(jì)算噪聲矩陣；校正子模塊，用于基于每根天線的噪聲能量對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正。本發(fā)明實(shí)施例所提供的天線失效補(bǔ)償?shù)姆椒跋到y(tǒng)中，在天線出現(xiàn)失效現(xiàn)象的時(shí)候，能夠?qū)ο到y(tǒng)性能進(jìn)行補(bǔ)償，提高無(wú)線通信系統(tǒng)的性能。附圖說(shuō)明圖1為天線失效補(bǔ)償方法流程圖圖2為天線失效示意圖圖3為天線失效補(bǔ)償具體實(shí)施例流程圖圖4為天線失效補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。為了使本發(fā)明所需要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)該理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖2為一兩發(fā)兩收的通信系統(tǒng)，即基站(nodeB)使用兩根天線接收用戶 (ue)的信號(hào)，但是其中一根天線失效，兩根天線接收到數(shù)據(jù)的信噪比不平衡，噪聲能量相差很大，導(dǎo)致系統(tǒng)性能出現(xiàn)嚴(yán)重的下降。根據(jù)本發(fā)明提供的方法，nodeB按照?qǐng)D3所示的步驟對(duì)圖2所示的通信系統(tǒng)進(jìn)行天線失效補(bǔ)償，以防止系統(tǒng)性能的嚴(yán)重惡化。步驟301：nodeB分別對(duì)兩根天線接收到的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，得到第一根天線兩個(gè)時(shí)隙的信道估計(jì)值為HLS(k,0,0)和HLS(k,1,1)，第二根天線兩個(gè)時(shí)隙的信道估計(jì)值為HLS(k,2,0)和HLS(k,2,1)，其中k為載波索引。步驟302：nodeB分別對(duì)兩根天線的信道估計(jì)值進(jìn)行MMSE濾波，并通過(guò)濾波前后的信道估計(jì)值計(jì)算兩根根天線的噪聲能量NI1和NI2。假設(shè)第一根天線濾波后兩個(gè)時(shí)隙的信道估計(jì)值為H(k,1,0)和H(k,1,1)，第二根天線濾波后兩個(gè)時(shí)隙的信道估計(jì)值為H(k,2,0)和H(k,2,1)，其中k為載波索引。則噪聲能量的計(jì)算公式如下：NI0=1MΣk=0M-1|HLS(k,1,0)-H(k,1,0)|2+|HLS(k,1,1)-H(k,1,1)|22]]>NI1=1MΣk=0M-1|HLS(k,2,0)-H(k,2,0)|2+|HLS(k,2,1)-H(k,2,1)|22]]>步驟303：nodeB計(jì)算噪聲矩陣，并利用每根天線的噪聲能量對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正。噪聲矩陣Rnn利用加性復(fù)高斯白噪聲矢量共軛相乘估計(jì)得到，Rnn＝diag(NI(k,1:2,i)·NI*(k,1:2,i))其中*表示矩陣共軛轉(zhuǎn)置，diag表示保留矩陣對(duì)角元素，NI(k,1,i)＝HLS(k,1,i)-H(k,1,i)，NI(k,2,i)＝HLS(k,2,i)-H(k,2,i),k＝1,2,...,M為載波索引，i＝0,1為時(shí)隙索引。得到Rnn矩陣表示形式如下：Rnn=r1100r22]]>使用每根天線的噪聲能量對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正：r11_adjust=NI1ΣkaRx=12rkaRxkaRx/ΣkaRx=12NIkaRx]]>r22_adjust=NI2ΣkaRx=12rkaRxkaRx/ΣkaRx=12NIkaRx]]>得到校正后的噪聲矩陣為：Rnn_adjust=r11_adjust00r22_adjust]]>步驟304：nodeB利用校正之后的噪聲矩陣對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡。如圖2所示的兩發(fā)兩收的通信系統(tǒng)，接收到的信號(hào)為：Y1Y2=H11H12H21H22S1S2+NI1NI2]]>其中為S1S2]]>發(fā)射信號(hào)矢量，H11H12H21H22]]>為信道估計(jì)矩陣，Y1Y2]]>為接收信號(hào)矢量，NI1NI2]]>為加性復(fù)高斯白噪聲矢量。則均衡之后的數(shù)據(jù)如下：S^=W·YKaRx×1]]>其中W=(HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1HKaRx×KaTx+I)-1HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1,]]>I是單位陣，Rnn_adjust是經(jīng)過(guò)校正后的噪聲矩陣。假設(shè)通信系統(tǒng)兩根天線正常的時(shí)候，具體實(shí)施方式1如下。步驟1：nodeB分別對(duì)兩根天線接收到的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，得到第一根天線兩個(gè)時(shí)隙的信道估計(jì)值為HLS(k,1,0)和HLS(k,1,1)，第二根天線兩個(gè)時(shí)隙的信道估計(jì)值為HLS(k,2,0)和HLS(k,2,1)，其中k為載波索引。步驟2：nodeB分別對(duì)兩根天線的信道估計(jì)值進(jìn)行MMSE濾波，并通過(guò)濾波前后的信道估計(jì)值計(jì)算兩根根天線的噪聲能量NI1和NI2。依據(jù)步驟302計(jì)算的兩根天線噪聲功能NI1＝10000和NI2＝12000。步驟3：nodeB計(jì)算噪聲矩陣，并利用每根天線的噪聲能量對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正。噪聲矩陣Rnn利用加性復(fù)高斯白噪聲矢量共軛相乘估計(jì)得到Rnn＝diag(NI(k,1:2,i)·NI*(k,1:2,i))其中*表示矩陣共軛轉(zhuǎn)置，diag表示保留矩陣對(duì)角元素，NI(k,1,i)＝HLS(k,1,i)-H(k,1,i)，NI(k,2,i)＝HLS(k,2,i)-H(k,2,i),k＝1,2,...,M為載波索引，i＝0,1為時(shí)隙索引。得到Rnn矩陣表示形式如下：Rnn=20000250]]>使用每根天線的噪聲能量對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正：r11_adjust＝10000(200+250)/(10000+12000)＝205r22_adjust＝12000(200+250)/(10000+12000)＝245得到校正后的噪聲矩陣為：Rnn_adjust=20500245]]>步驟4：nodeB利用校正之后的噪聲矩陣對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡。如圖2所示的兩發(fā)兩收的通信系統(tǒng)，接收到的信號(hào)為：Y1Y2=H11H12H21H22S1S2+NI1NI2]]>其中為S1S2]]>發(fā)射信號(hào)矢量，H11H12H21H22]]>為信道估計(jì)矩陣，Y1Y2]]>為接收信號(hào)矢量，NI1NI2]]>為加性復(fù)高斯白噪聲矢量。則均衡之后的數(shù)據(jù)如下：S^=W·YKaRx×1]]>其中W=(HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1HKaRx×KaTx+I)-1HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1,]]>I是單位陣，Rnn_adjust是經(jīng)過(guò)校正后的噪聲矩陣。假設(shè)通信系統(tǒng)兩根天線異常的時(shí)候，具體實(shí)施方式2如下。步驟1：nodeB分別對(duì)兩根天線接收到的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，得到第一根天線兩個(gè)時(shí)隙的信道估計(jì)值為HLS(k,1,0)和HLS(k,1,1)，第二根天線兩個(gè)時(shí)隙的信道估計(jì)值為HLS(k,2,0)和HLS(k,2,1)，其中k為載波索引。步驟2：nodeB分別對(duì)兩根天線的信道估計(jì)值進(jìn)行MMSE濾波，并通過(guò)濾波前后的信道估計(jì)值計(jì)算兩根根天線的噪聲能量NI1和NI2。依據(jù)步驟302計(jì)算的兩根天線噪聲功能NI1＝8000和NI2＝300000。步驟3：nodeB計(jì)算噪聲矩陣，并利用每根天線的噪聲能量對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正。噪聲矩陣Rnn利用加性復(fù)高斯白噪聲矢量共軛相乘估計(jì)得到Rnn＝diag(NI(k,1:2,i)·NI*(k,1:2,i))其中*表示矩陣共軛轉(zhuǎn)置，diag表示保留矩陣對(duì)角元素，NI(k,1,i)＝HLS(k,1,i)-H(k,1,i)，NI(k,2,i)＝HLS(k,2,i)-H(k,2,i),k＝1,2,...,M為載波索引，i＝0,1為時(shí)隙索引。得到Rnn矩陣表示形式如下：Rnn=200007000]]>使用每根天線的噪聲能量對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正：r11_adjust＝8000(200+7000)/(8000+300000)＝187r22_adjust＝300000(200+7000)/(8000+300000)＝7012得到校正后的噪聲矩陣為：Rnn_adjust=187007012]]>步驟4：nodeB利用校正之后的噪聲矩陣對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡。如圖2所示的兩發(fā)兩收的通信系統(tǒng)，接收到的信號(hào)為：Y1Y2=H11H12H21H22S1S2+NI1NI2]]>其中為S1S2]]>發(fā)射信號(hào)矢量，H11H12H21H22]]>為信道估計(jì)矩陣，Y1Y2]]>為接收信號(hào)矢量，NI1NI2]]>為加性復(fù)高斯白噪聲矢量。則均衡之后的數(shù)據(jù)如下：S^=W·YKaRx×1]]>其中W=(HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1HKaRx×KaTx+I)-1HKaRx×KaTx*Rnn_adjust-1,]]>I是單位陣，Rnn_adjust是經(jīng)過(guò)校正后的噪聲矩陣?；谕话l(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種天線失效補(bǔ)償裝置，可以執(zhí)行上述一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例所述的天線失效補(bǔ)償?shù)姆椒?。圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的天線失效補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖4所示，該裝置包括：估計(jì)模塊41，用于對(duì)接收到的導(dǎo)頻符號(hào)進(jìn)行信道估計(jì)，獲得信道估計(jì)值；獲得模塊42，用于基于信道估計(jì)值，獲得每根天線的噪聲能量；校正模塊43，用于基于每根天線的噪聲能量，對(duì)計(jì)算的噪聲矩陣進(jìn)行校正；補(bǔ)償模塊44，基于校正后的噪聲矩陣對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡。進(jìn)一步地，估計(jì)模塊41，具體用于基于接收到的導(dǎo)頻符號(hào)，獲得信道估計(jì)值，運(yùn)用于下面的兩個(gè)模塊中間去。進(jìn)一步地，獲得模塊42，具體包括：濾波子模塊，用于對(duì)信道估計(jì)值進(jìn)行濾波；獲得子模塊，用于基于濾波前的信道估計(jì)值以及濾波后的信道估計(jì)值，獲得噪聲能量。進(jìn)一步地，校正模塊43，具體包括：噪聲矩陣模塊，用于計(jì)算噪聲矩陣；校正子模塊，用于基于每根天線的噪聲能量對(duì)噪聲矩陣進(jìn)行校正。進(jìn)一步地，補(bǔ)償模塊44，具體用于基于校正后的噪聲矩陣，對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡，獲得均衡后的發(fā)射信號(hào)矢量。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實(shí)施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明可采用硬件實(shí)施例、軟件實(shí)施例、或結(jié)合軟件和硬件方面的實(shí)施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個(gè)或多個(gè)其中包含有計(jì)算機(jī)可用程序代碼的計(jì)算機(jī)可用存儲(chǔ)介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲(chǔ)器和光學(xué)存儲(chǔ)器等)上實(shí)施的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來(lái)描述的。應(yīng)理解可由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或 方框的結(jié)合?？商峁┻@些計(jì)算機(jī)程序指令到通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個(gè)機(jī)器，使得通過(guò)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的裝置。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可存儲(chǔ)在能引導(dǎo)計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中，使得存儲(chǔ)在該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能。這些計(jì)算機(jī)程序指令也可裝載到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，從而在計(jì)算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖一個(gè)流程或多個(gè)流程和/或方框圖一個(gè)方框或多個(gè)方框中指定的功能的步驟。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3