多波束形成的基本原理范例(3篇)

多波束形成的基本原理范文篇1

【关键词】穿墙雷达成像成像目标回波模型宽带波束形成原理

一、超宽带雷达介绍

超宽带穿墙雷达是一种获取更多目标相关信息的新体制雷达，指的是雷达发射信号的带宽与中心频率之比大于0.25，并且带宽越大，雷达的距离分辨率越高。在超宽带信号的照射下，超宽带雷达从目标的散射中心返回的回波信号有别于窄带雷达，接收机输入端的信号不载仅仅是简单的发射信号的延迟和多普勒频移。雷达目标信息的提取与回波信号有着紧密的联系，因此对于超宽带雷达目标回波的建模研究与接收和处理回波信号尤为重要。

二、基于宽带波束形成技术穿墙雷达成像基本原理

2.1目标回波模型

图1-1为穿墙雷达成像的场景，假定为点目标，并且假定墙体是单一均匀介质的墙体，厚度和介电常数分别为和，本文采用单发单收天线沿墙体横向移动的方式形成线天线阵列，共在N个天线位置进行数据采集。设发射信号为s（t），为超宽带信号满足距离分辨率要求，接收天线在第m个天线位置接受到的回波信号为

其中，为电磁波在墙体中的传播速度，电磁波在墙体和空气中的传播路径在墙体厚度d和介电常数确知的条件下可以根据Snell定律精确求解，从而可以精确计算回波延迟。

2.2宽带波束形成基本原理

将目标区域被划分为多个像素点，任意像素点的像素值可计算如下：

其中，，为加权系数，用来表示目标图像扩展程度，一般设置为1。为延迟，用来表示假设目标为点时的回波延迟。

对于目标区域的所有像素点由公式（1-3）得到其相应的像素值，墙体厚度d和介电常数已知的条件下，目标点的像素值能够准确反映目标区域各散射点的强度，最终形成目标区域散射点图像，即为目标区域图像。公式（1-3）所描述的成像过程如若是有相位的叠加过程那么则属于相干成像，如果是幅值叠加而不涉及相位叠加则属于非相干成像过程，对比于非相干成像，相干成像利用了目标雷达回波中的相位信息，所得到的图像得分辨率更高，并且图像的信噪比更高。最终结果如图1-3所示

三、总结

从之前所建立的目标回波模型可以得出，目嘶夭ú唤霭含了目标散射特性关于空间位置的信息，还包含了方位角和频率的信息。目标回波还有更多的目标信息可供利用，如极化信息、高度信息等。如果将这些信息有机地进行融合，对未来的发展将是极其有利的。

参考文献

[1]贾勇.穿墙雷达成像技术研究[D].电子科技大学，2010.

[2]王芳芳.超宽带穿墙雷达成像算法研究[D].南京邮电大学，2012.

多波束形成的基本原理范文

论文关键词:智能天线无线通信空分多址自适应天线应用

论文摘要:采用数字信号处理技术形成定向波束的智能天线,引起了无线通信工程技术人员的极大重视。作者在对天线传统认识的基础上阐述了智能天线的基本概念、特点、实现方法和应用前景。

一、概述

天线是实现电磁波传播的必备器件:信号发射端利用天线实现电磁波辐射,信号接收端利用天线实现电磁波感应。因此,不论何种通信系统,只要它采用无线传输方式,就必须使用天线,而不论该系统采用的工作频率是多少,属于何种频段,也不论采用什么多址技术或者什么调制技术。

随着通信的发展和技术的进步,对所用器件、部件的要求也越来越高。智能天线正是适应通信发展而产生的新事物——在无线接入系统、卫星通信系统和移动通信系统(不论在公众通信网中,还是在专用通信网中)以及军事通信等系统中,均有其重要应用,并由此而带来诸如抗干扰能力、频率利用率等性能大幅度提高的一系列优点。

尽管智能天线还是起着电磁波的辐射和感应作用,但是,智能天线是一个崭新的概念。Www.133229.CoM

二、常规天线与智能天线

按照分类方法不同,常规天线(下文称天线)有众多的分类。例如,若按振子形状分类,天线可分为线状天线和面状天线:后者有抛物面天线,卡什格仑赋形天线等(用于微波频段);前者有布朗天线、j形天线、折合振子天线、八木天线、鞭状天线、螺旋天线、菱形天线等(常用于特高频、甚高频、短波频段)。若按方向性图分类,天线又可分为无方向性天线(即全向性天线)和定向性天线:前者如外露偶极子天线、共轴天线等,其特点是当它们用于信号发射时,不论收信用户位于何处,发射能量通过天线能作3600均匀分布;诸如角反射天线、角形反射器天线等则属于定向性天线。此类天线在一定方向上形成信号的发射或接收,能量的有效性较高。若按材料分,又有金属天线和介质天线之分。若按电场强度方向分类,天线又有垂直极化、水平极化等之分。当然,天线还有其它的分类方法,我们不一一例举。但无论怎么说,通信天线的构成比较简单,即使将用于与发射机、接收机相连的馈线算入,构成“天馈线系统”,但是,它依然是一个简单系统。

智能天线则是一个复杂的系统,而且随着性能要求的提高,智能天线也越加复杂。可以认为智能天线是从自适应天线发展起来的,但是二者之间有着显著的差异:自适应天线主要用于雷达系统的干扰抵消,而且是干扰信号强度特大,数量又不多的场合。在无线通信系统中,主要基于多径传播的干扰,其幅度一般较小,但数量往往很大,尤其是电波在城市地面传播时更是如此。这些差异导致在方向性图的形成上,或者说在信号的处理上有着各自的特色。既然智能天线从自适应天线发展而来,所以智能天线有着与自适应天线相类似的结构,用于信号接收时的智能天线结构图见图1。就是说,智能天线是由一个天线阵列和一组波束形成网络(亦称聚束网络)联合构成的系统。所以,从硬件构成来看,将智能天线称为“智能天线系统”是可以理解的。

用于收、发信侧的智能天线结构是相仿的,其工作原理也一致。这里以发送用智能天线为例,说明其波束形成原理。将待发射的各路信号s1(t),s2(t)……sm(t)组合成m维信号集合:s(t)=[s1(t),s2(t)…sm(t)]t,再在n×m矩阵网络中实现复数加权系数w加权,得到一个n维的阵列输出信号:

x(t)=w×s(t)(1)

其中,x(t)=[x1(t),x2(t)…xn(t)]t。

若智能天线的天线阵列的方向性函数为fn(θ),且当天线阵列选定以后,它就为定值。则x(t)将在天线远区场产生的场强

e(θ,t)=∑xn(t)·fn(θ)(2)

若要将信号sm(t)发向接收方,只需修改加权网络加权系数w为wnm即可实现该信号的辐射方向性图。即e(θ,t)可进一步写成

显然,只要调节wnm就能获得所需方向波束。智能天线的天线阵列是由多个(例如5、6个甚至更多)单元天线排列成一定形式形成的,常用形式有平面形、圆环形、直线形。从工程上考虑,这些单元天线方向性图常是无方向性的,其相互间距也需满足一定要求。例如在移动通信中使用时,各单元天线间距常取为λ2(λ为工作波长)。

智能天线波束形成网络的作用是在天线阵列支援下,形成一系列极窄的信号传输通路——空间波道,又称波束(beam),即在收、发两端之间形成一条极窄的信号通道。例如,当智能天线用于无线接入系统时,可以在基站(或中心站、转发站)和用户之间形成极窄的无线电波束通道。当智能天线用于移动通信和个人通信中时,这个极窄的波束能随着用户移动而移动。显然,极窄波束的应用能提高发信功率的有效性,还能提高信号传输的信号干扰比。或者说,在保证接收端信号干扰比不变的条件下,发信端功率可以大幅度降低。

这个极窄波束的实用,也形成了多址技术的第四种概念——空分多址(sdma),而且这个sdma可以和其它多址技术以及它们的混合联合使用。即在采用智能天线后,系统能在相同时隙、相同频率、相同地址码情况下,用户仍可以根据信号不同的空间波束——空间传播路径加以区分。

值得重提的是,形成一定指向的空间波束是众多的无方向性天线和波束形成网络的联合作用,而且空间波束的指向依据用户的不同空间传播方向而决定。这个具有一定指向的空间波束等同于信号有线传输的线缆如光缆、同轴电缆。

智能天线能实用于无线通信系统,而不论它们是公众网还是专用网,也不论该系统采用何种技术标准。智能天线能适用于几乎所有移动通信协议和标准的情况,见表1。有些协议或标准甚至至今还未正式形成产品,例如cdma2000、td-scdma,这种情况说明智能天线适用范围很广。

sdma的实用也促使了系统频率利用率的提高以及频率管理、频率配置难度的降低。例如在移动通信中,同一基站范围内的相同载频可以多次复用而不必虑及同频干扰(这就大大地降低了频率配置的难度)。而且不同指向的波束越窄,同频复用系数可以越大,系统的频率利用率就越提高,系统容量越大。同一小区两个手机用户同时占用同一频道时,智能天线形成的方向性图见图2。图中,智能天线形成的两个主波束分别对准这两个用户(而不会产生同频干扰),其它方向的增益却很小,这就保证了主波束增益可以做得很高,周围的干扰(包括同频干扰、邻频干扰、近端对远端比干扰等)和噪声的影响可以降低到很小。

采用智能天线后,同无线区不仅可以安排相邻或邻近频率,甚至还可实现同频复用,这极大地降低了无线电管理部门在频率配置和干扰管理上的难度,所以无委力主智能天线早日投入使用。

智能天线的应用还可以极大地增强设备供应商的竞争能力,并且智能天线不受调制方式和空中接口协议的限制,它们能与现有的空中接口方式相适应。智能天线的核心技术是波束形成,并主要由波束形成网络实现。

当智能天线为某个具体用户服务时,利用天线阵列发射或接收无线电波,利用波束形成网络中的某些部分对用户形成极窄的波束指向,而在其它方向上,智能天线能自适应地控制其方向性图为零,这种性能又称为自适应调零功能。正是利用这种功能,可以将智能天线的副瓣或零信号区(也称零陷区)的幅度基本抑制掉,这也造就了智能天线有极好的抗干扰性能。

只要能把主波束做得极细,同一基站(或中心站)主波束数能做得足够多,副瓣也能完全被抑制掉,那么,智能天线的应用至少在理论上解决了众多无线通信频率资源不足的难题。因此,不论在欧日联合提出的第三代移动通信方案w-cdma中,或是我国提出的第三代移动通信方案td-scdma方案中都把智能天线作为特征技术阐述在内,这是有道理的。就是在专用通信网中,这个特点也有着重要意义。我们以815~821mhz(移动台发)和860~866mhz(基站发)这一集群系统专用频段为例说明这一问题。这一频段虽可划分成240个双向通,但由于集群系统性能优越,特别是它的调度功能强大,因而该系统特别受专用通信网欢迎,许多系统诸如电力、人防、交通、港口、民航等都想发展该系统,从而导致频谱紧张。但是,一旦集群系统采用智能天线以后,频谱紧张这一问题将迎刃而解。

三、智能天线系统的构成

智能天线之所以能具备这些优良性能,这同其系统构成有关,特别是波束形成网络。波束形成网络构成复杂,大体上可分为网络处理系统和网络控制系统两部分,依照网络处理和网络控制的工作原理、结构不同,智能天线可分成波束切换型和自适应阵列两种类型。

波束切换型是指,智能天线能形成多少个空间波束一空间信道事先就已确定,这个确定既包括波束指向,也包括数量。确切地说,这类天线的波束数量有限。当智能天线服务于某用户时,系统能自动从有限波束中选择一个或几个的组合以服务于该用户,而不管所选波束的最大指向是否对准用户,也就是说用户虽处在所选波束作用范围,却有可能不在最大方向上。而且,当用户在移动时波束却是固定的,在用户移动到这种另一波束上时,系统会由此波束切换到另一波束上。基于相同原因,另一波束也不保证其最大指向随时指向用户,这些特点构成了这类智能天线的缺点,但是这类天线结构简单。

自适应阵列型智能天线能形成无限多波束,并能使用户始终得到波束的最大指向。当用户移动时,波束也能作自适应改变。显然,这种类型的智能天线性能最佳,但其网络控制系统相当复杂,还要求系统的实时性好,即要求处理网络在软件上需要有收敛速度快、精度高的自适应算法,以能快速调整波束的复数加权参数w。

目前,智能天线网络系统使用的算法有最小、最大信号比、最小偏差等。它们又各有特点,因而在实际系统中常需要并用,以取长补短,特别是在移动通信和个人通信中。这是因为在这两种通信系统中,电波传播主要在地面,而地面的电波传播环境很恶劣。基于智能天线性能极大地依赖于网络系统软件特性,因此智能天线也被称作“软件天线”。

早期智能天线的波束形成网络用模拟电路,但调试难度大、性能稳定性和可靠性差,目前都主张采用数字电路。较为一致的意见是采用高速率的数字信号处理芯片来实现。实际使用的芯片主要有两种:一种是dsp通用芯片,如tms320系列等。另一种则为专用集成电路(asic器件),其中最典型的器件是能进行大规模并行处理的门阵列电路fpga,以c6x调处理器为基础的dsp系统见图3。波束形成网络平台应提供充分模块以支持多个c6x,而且要采用高效率的i/o结构。

天线小型化和微带天线的使用,使得天线阵列结构得以简化。软件方面值得注意的发展是,基于特征值分解的自适应数字波束形成算法格外受到重视,因为这种算法能和高分辨率的测向算法统一起来,还能克服众多因素造成的波束误差。但是,此种算法的计算量大。

四、智能天线在无线通信中的应用

智能天线能用于很多种无线通信系统中,以提高系统性能。未来专用移动通信网将向公众移动通信网方向发展,或者说二者之间关系更加密切。还应注意:移动通信蜂窝小区正在向微型化、智能化方向发展,站距将更小,分布也更广泛,波束跟踪也更需智能化、实时化,基站配置也将更灵活,智能天线的波束形成技术将在改善地面电波传播质量和降低成本上发挥重要作用。由于智能天线的使用,不论在专用移动通信系统,例如集群系统、无线本地环路,还是在公众蜂窝系统,一改控制信道的发射方式——由全小区(或全扇区或全无线区)范围内的辐射为跟踪性的极窄波束辐射,全区内同频可以多次复用,从而形成了智能无线区(智能小区、智能扇区)的新概念。因为智能天线具有跟踪功能的固有性,无需通信系统另设“定位功能”,从而使采用智能天线的移动通信系统、个人通信系统的越区切换产生了“智能切换”的又一个新概念。而且,智能天线的应用也降低了成本。目前国内在公众移动通信系统中虽然使用了性能优良的单极化全向天线antelbcd-87010、单极化定向天线antelrwa-87027、双极化天线dps60-16rsx和先进的遥控电子倾角天线mtpa890-d4-rxy-z,尤其是后者给日常的移动通信网络优化提供了方便,人们根据需要可以方便地调节天线倾角,以改善覆盖和干扰,但是它们远不能和智能天线相比。智能天线用于移动通信系统时,主要用于基站的发和收。

应该承认,移动通信和个人通信应用智能天线的难度较大,其原因在于移动的多用户、电波传播的多路径等因素造成了信号动态捕获与跟踪的难度,所以移动通信和个人通信中智能天线应用较晚,而无线接入系统尤其是固定式无线接入系统却较早应用。智能天线工作于tdd双工方式的无线接入系统时,可以把上、下行链路的加权系数统一。但在上、下行频率不同时,即采用fdd双工方式时,则下行链路的加权系数在上行链路的加权系数基础上,还需作适当处理。智能天线有望用于移动市话,以改善其频率配置的难度和提高网络的容量,以及提高网络的抗干扰能力。

智能天线也能用于dect、phs、pacs、cdct等体制的无绳电话系统,都能改善它们的系统性能。

智能天线还可用于卫星移动通信系统,例如用于l波段的卫星移动系统的智能天线就是用16单元、环形分布的微带天线阵列和一个波束形成网络构成,采用左旋园极化。而波束形成网络则采用10块fpga芯片,其中2块用于波束选择、控制和接口,8块用于天线阵列的准相干检测和快速傅立叶变换。

智能天线还用于各种专用通信网和军事通信等无线通信系统,以改善系统性能。正是由于智能天线具有重要的应用价值,所以国内外许多大学、研究所、通信公司等单位投入巨资,潜心研究,并已见硕果。

五、结语

智能天线对提高专用网和公众网通信系统容量、抗干扰能力,提高通信质量以及实现同一地址的各专用网的频率共享等具有巨大潜力,近年来备受关注。但是由于波束自适应形成的难度大,影响因素多,因此智能天线虽已用于固定式无线接入、卫星通信、军事通信等系统中,并获益匪浅。但用于移动通信、个人通信中还存在有一些难度。不过近来已传来乐观消息。例如某国外公司已2000年6月在上海移动通信网络中进行智能天线实用试验。所用天线类型为波束切换型。试验结果表明,确实提高了网络的整体性能。另据广东消息称,该省移动通信网络将在充分试验的基础上,引入智能天线,以大幅度提高网络服务质量等级和满足用户数量剧烈增长的要求。

参考文献:

[1]李小强,胡健栋.未来移动通信中的智能天线技术[j].移动通信,1999(1)

[2]林敏,龚铮权.智能天线及其在移动通信中的应用[j].电信快报,2000(2)

[3]向卫东,姚彦.智能天线及其在无线通信中的应用[j].微波与卫星通信,1999(2)

[4]tobyhaynes.先进的dsp结构对无线基站大有裨益[j].环球通信,1999(1)

多波束形成的基本原理范文

【关键词】TD-LTE智能天线波束赋形

1概述

智能天线(SmartAntenna)技术是在微波技术、自动控制理论、自适应天线技术、数字信号处理DSP(DigitalSignalProcessing)技术和软件无线电技术等多学科基础上综合发展而成的一门新技术。智能天线是具有一定程度智能性的自适应天线阵列。智能天线早期应用于军事领域,自3G时代开始走向民用通信,在今天的TD-LTE试验网和商用网中,智能天线技术得到了飞速发展。

智能天线技术利用信号传输的空间相干性,通过调整天线阵列阵元发送信号的权值,产生空间预定波束,将无线信号导向具体方向,使主瓣波束自适应地跟踪用户主信号到达的方向,旁瓣或零陷对准干扰信号到达的方向,达到充分和高效利用移动用户信号,删除或抑制干扰信号的双重目的。智能天线可实现信号的空域滤波和定位,在多个指向不同用户的并行天线波束控制下,可以显着降低用户信号彼此间的干扰。

智能天线通常应用在基站侧,可在下行链路对发射信号进行预加权实现选择性发送,也可在上行链路对接收的混叠信号进行不同加权合并得到对应的波形。智能天线因其具有增加系统容量、提高通信质量和扩大小区覆盖等优点,已广泛应用于TD-SCDMA和TD-LTE网络。可以肯定的是,情景化、小型化、电调化、宽带化和集成化相结合的智能天线,将在TD-LTE及后期演进系统中发挥不可替代的作用。

2智能天线简介[1]

由于无线移动通信信道传输环境具有复杂性和不确定性,主要受多径衰落、时延扩展等不利因素影响,存在符号间串扰、同信道间干扰和多址干扰等恶化通信环境的情况,直接降低了链路性能和系统容量,而智能天线是解决这些问题的重要手段之一。

2.1智能天线的信号模型

图1为智能天线接收部分简图,由阵元、加权和合并三部分组成。用户发射信号经过多径信道衰减和延迟后,到达天线阵列各阵元的是所有发射信号及各自延迟副本的叠加。

假设系统中有K个用户,阵列有M个阵元,为了简单,采用均匀线阵模型,则在某时刻第k个用户的信号到达阵列的接收信号矢量可表示为:

(1)

其中,βk,l为第l条径的衰落幅值,τk,l为第l条径的延迟时间,sk(t)为第k个用户的发射信号。α(θk,l)是阵列响应矢量,而对应第k个用户在经过信道第l条径时到达的角为θk,l,并可表示为:

(2)

其中,f为信号频率,且满足fc-B/2≤f≤fc+B/2,fc为载波频率,B为信号带宽;τ是由于信号有限传播速度造成的在相邻天线阵元上的时延,它与信号的到达角、阵元间隔和信号传播速度有关,可以表示为τ=(dsinθk,l)/c,d为阵元间隔,通常取λc/2,λc为载波波长,c为信号的传播速度。

由于接收天线接收的是所有用户信号的叠加,所以(1)式可表达为:

(3)

其中,η(t)为接收端的加性白噪声矢量。

因阵列具有方向性,据图1所示,通过对每个阵元加权wk,根据一定准则和信号检测要求,由阵列信号处理模块计算后,可得阵列加权合并矢量的波束赋形输出为:

(4)

式(4)是智能天线形成波束信号的基本模型,也是智能天线的技术基础。

2.2波束赋形技术

式(4)是阵列波束赋形的数学表达式,是阵列信号的预处理技术,其中的权值wk仅仅需要匹配信道的慢变化,如来波方向DOA(DirectionOfArrival)和平均路损。因此,在进行波束赋形时,也可以不必使用终端反馈所需的信息,而是在基站侧通过上行接收信号获得来波方向和路损信息,这既可减小空口传输负担,又能方便地得到计算权值的参数。另外,为了获得波束赋形增益,需要使用较多的天线单元,目前LTE中最多只可使用4个公共导频,无法支持在超过4副天线单元的天线阵列上使用波束赋形,因此波束赋形中还需要使用专用导频。

图2为波束赋形的基本原理流程:从天线阵列的上行信号获得DOA估计后,给天线权值控制器产生权值,再将权值反馈给天线阵列,由天线阵列形成赋形波束。显然,波束赋形过程中的关键问题可简单地表述为:(1)根据系统性能指标(如误码率、误帧率)的要求确定优化准则(代价函数,即权重矢量和相关参数的函数);(2)采用一定的方法获得需要的参数;(3)选用一定的算法求解该优化准则下的最佳解,得到权重矢量值。

2.3自适应算法

众所周知,智能天线实际上是一项包括多种先进技术的系统工程,但它的核心技术是自适应算法。典型的算法有盲自适应和非盲自适应两大类。后者是基于训练序列的方法,如最小均方(LMS)法、递归最小方差(RLS)法和采样矩阵求逆(SMI)法等;前者是不用训练序列的方法,如基本DOA估计法、特征值恢复和解扩重扩法等,而常用的DOA估计法是直接利用(4)式延迟相加法。下面简单介绍几种算法。

(1)最小均方LMS算法:遵循最小均方差(MMSE)准则,根据(4)式,加权矢量迭代更新方法可表示为估计二次型表面(即误差平方)关于权值的梯度,将权值沿递度负方向移动一个步长常数,进而反复迭代,即:

估计输出:

误差形成:

系数更新:

其中,y(n)为已知期望响应样本,x(n)为接收信号矢量的采样样本,μ为步长。LMS算法的收敛速度和稳定性与输入信号x(n)的协方差矩阵的特征根分布密切相关,一般特征根散布不是很大时,LMS算法的收敛较快。

(2)递归最小方差RLS算法:该算法总是使从滤波器开始运行到目前时刻的总平方误差达到最小,与LMS算法不同,RLS遵循的准则是最小方差(LSE)。若设、、、,则有:

同时得到最小二乘误差的更新为:。

RLS算法的收敛情况与相关矩阵的特征值扩展无关,而与λ的取值有关(小于或等于1)。

3智能天线在TD-LTE中的应用

TD-LTE为智能天线应用进行了专门的标准化设计,定义了专门的传输模式。如3GPPR8支持的基于单端口5专用导频的传输模式TM7、3GPPR9支持的基于端口7和端口8专用导频的传输模式MT8,就分别支持单流波束赋形技术和双流波束赋形技术。根据3GPP协议,在LTE系统的eNodeB端,虽然FDD和TDD均采用专用导频来实现波束赋形,但对终端来讲,仅有TD-LTE终端强制性地要求必须具有解调波束赋形数据的能力。

实践证明,TD-LTE系统采用智能天线后,可提高系统的峰值速率、提升边缘用户吞吐量、提高小区覆盖范围。尤其是在智能天线与MIMO多天线结合后产生的双流波束赋形技术中,单用户的波束赋形可使单用户获得空间复用增益;在多用户波束赋形方式中,则可使系统获得多用户的分集增益。所以可以预见,智能天线技术在TD-LTE系统中的广泛应用,可明显地改善系统性能。

3.1TD-LTE中的波束赋形技术[2]

(1)单流波束赋形技术:LTER8定义的传输模式TM7支持基于专用导频的智能天线波束赋形,即单流波束赋形技术。在传输过程中,UE需要通过对专用导频的测量来估计波束赋形后的等效信道,并进行相干检测。为了能够估计波束赋形后的传输所经历的信道,基站必须发送一个与数据同时传输的波束赋形参考信号,这个参考信号是UE专用的,也叫UE专有导频,走天线端口5,用于传输模式7的业务解调。在图3所示的单流波束赋形流程中,层映射与预编码都只是简单的一对一的映射,后面生成的波束赋形当然也相对简单。

(2)双流波束赋形技术:在LTER9的规范中,专门定义了有端口7和端口8两个专用导频用于业务信道解调的传输模式TM8。同时还引入了新的控制信令和天线配置(8×2),将波束赋形扩展到了双流传输,实现了波束赋形与MIMO空间复用技术的结合,这就是双流波束赋形技术。双流波束赋形应用可分为单用户波束赋形和多用户波束赋形,图4所示是单流、双流单用户和双流多用户三种情况的波束赋形情况。

1)单用户双流波束赋形技术:由eNodeB测量上行信道,得到上行信道状态信息后,eNodeB根据上行信道信息计算两个赋形矢量,利用该赋形矢量对要发射的两个数据流进行下行赋形。采用单用户双流波束赋形技术,使得单个用户在某一时刻可以进行两个数据流传输,同时获得赋形增益和空间复用增益,获得比单流波束赋形技术更大的传输速率,进而提高系统容量。