CN101447965A - 使用多天线的回波消除和回波信道估计*** - Google Patents

Abstract

本发明在此公开了一种使用多天线的回波消除和回波信道估计***，其能够通过消除中继器接收到的不期望的回波信号，中继发射信号而不受回波信号的干扰。所述***被设计为通过使用多天线的中继器在发射机和接收机之间中继信号。所述回波消除和回波信道估计***包括：接收天线、预处理矢量生成模块、回波消除模块、以及发射阵列天线。接收天线接收来自发射机的发射信号和经由回波信道的回波信号。预处理矢量生成模块生成预处理矢量并将预处理矢量、由接收天线接收到的发射信号和回波信号施加于回波消除模块。回波消除模块通过将预处理矢量、发射信号以及回波信号相乘来仅将回波信号消除。发射阵列天线接收来自回波消除模块的转发信号并将转发信号再发送至接收机。

Description

使用多天线的回波消除和回波信道估计***

技术领域

[1]本发明涉及通过消除回波信号将接收自发射机的发射信号中继至接收机而不受回波信号干扰的技术。

背景技术

[2]中继***使用中继器增加了可能的通讯距离并改进了接收性能。

[3]这种中继器被分类为放大前向(AF)型以及解码前向(DF)型，所述放大前向型无改变地将接收到的发射信号放大并且再发送所述放大信号，所述解码前向型解码接收到的发射信号，除去所述信号中的热噪声并再发送所述无热噪声的信号。

[4]同时，当所述中继器放大所述接收到的发射信号并将所述放大信号再发送至发射机时，中继器的接收天线也接受到不想要的回波信号。所述回波信号对将要被再发送至接收机的发射信号产生干扰。

[5]最近，对消除产生干扰的回波信号的技术，也就是干扰消除***(ICS)的研究已经进行。

[6]如图1所示，这种ICS具有单输入单输出(SISO)结构，并包括源站(SS)、中继站(RS)和目标站(DS)。

[7]下面将更具体地描述所述ICS的干扰消除方法。首先，RS的接收天线接收将从SS发送至DS的信号，并且RS的发射天线放大将要被发送至DS的信号并将所述放大信号再发送至DS。在这种情况下，所述被中继器放大或处理的信号称为转发信号。在此过程中，RS的接收天线经由回波信道接收从RS的发射天线再发送至DS的所述转发信号。这种信号被称为回波信号。所述回波信号接收自RS，并干扰将被再发送至DS的发射信号。

[8]因此，为减小在RS的接收天线处接收到的回波信号的影响，将要被再发送至DS的发射信号的放大强度在RS的发射天线中受到限制。

[9]然而，尽管对放大强度进行限制，仍然需要安装滤波器以消除所生成的回波信号，这就会显著地使RS接收机的结构更为复杂，并且不能保证信号的稳定转发和接收。也就是说，那些没有被完全消除的剩余回波信号的连续交叠和放大可在本应该没有回波信号的转发信号中引起回波信号饱和。

发明内容

[10]因此，本发明就是考虑到现有技术中出现的上述问题作出的，并且本发明的一个目的是提供一种回波消除和回波信道估计***，所述回波消除和回波信道估计***通过预处理和/或后处理以及采用基于发射和接收阵列天线的结构的空间复用技术消除回波信号，从而降低所述中继器的放大限制，降低所述***的复杂性，并实现信号的稳定传输。

[11]为实现上述目的，本发明提供使用多天线的用于中继器的回波消除和回波信道估计***，所述中继器在发射机和接收机之间中继信号，所述回波消除和回波信道估计***包括：接收天线，其用于接收来自所述发射机的发射信号和经由回波信道的回波信号；预处理矢量生成模块，其用于生成预处理矢量并将所述预处理矢量、接收自所述接收天线接收的所述发射信号和所述回波信号施加于回波消除模块；回波消除模块，其用于通过使所述预处理矢量、所述发射信号和所述回波信号相乘而防止引起(或提前消除)所述回波信号；以及发射阵列天线，其用于接收来自于所述回波消除模块的转发信号并将所述转发信号再发送至所述接收机。

[12]为实现上述目的，本发明提供了一种使用多天线的用于中继器的回波消除和回波信道估计***，所述中继器在发射机和接收机之间中继信号，所述回波消除和回波信道估计***包括：接收阵列天线，其用于接收来自发射机的发射信号和经由回波信道的回波信号；后处理矢量生成模块，其用于生成后处理矢量，并将所述后处理矢量、接收自所述接收阵列天线的所述发射信号和所述回波信号施加于回波消除模块；回波消除模块，其用于通过将所述后处理矢量、所述回波信号、以及所述发射信号相乘来消除回波信号，所述回波信号接收自后处理矢量生成模块；以及发射天线，其用于接收来自所述回波消除模块的转发信号并将所述转发信号再发送至所述接收机。

[13]为实现上述目的，本发明提供了一种使用多天线的用于中继器的回波消除和回波信道估计***，所述中继器在发射机和接收机之间中继信号，所述回波消除和回波信道估计***包括：接收天线，其用于接收来自所述发射机的发射信号和经由回波信道的回波信号；伪随机噪声(PN)生成模块，其用于生成正交PN信号，将所述PN信号和所述发射信号相加并将加上PN的转发信号施加于发射阵列天线；以及发射阵列天线，其用于接收来自所述PN生成模块的所述加上PN的转发信号并将所述转发信号发送至所述接收机。

附图说明

[14]根据以下结合附图所作的详细说明，能更清楚地理解本发明的上述及其它目的、特征和其它优点，所述附图为：

[15]图1是传统ICS的结构图；

[16]图2是根据本发明的第一实施例的使用多天线的回波消除和回波信道估计***的结构图；

[17]图3是根据本发明的第一实施例涉及使用多天线的回波消除和回波信道估计***的物理关系的示图；

[18]图4是根据本发明的第一实施例的回波信号的消除的示图；

[19]图5是根据本发明的第二实施例使用多天线的回波消除和回波信道估计***的结构图；

[20]图6是根据本发明的第二实施例涉及使用多天线的回波消除和回波信道估计***的物理关系的示图；

[21]图7是根据本发明的第二实施例的回波信号的消除的示图；

[22]图8是包括第一实施例的发射阵列天线和第二实施例的接收阵列天线的回波消除和回波信道估计***的结构图；

[23]图9是涉及包括第一实施例的发射阵列天线和第二实施例的接收阵列天线的回波消除和回波信道估计***的物理关系的示图；

[24]图10是在包括第一实施例的发射阵列天线和第二实施例的接收阵列天线的回波消除和回波信道估计***中回波信号消除的示图；

[25]图11是在带有多天线的发射机和带有多天线的接收机之间的发射信号的中继器的物理关系的示图；

[26]图12是根据本发明的第三实施例通过PN信号的生成对所述回波信道进行估计的示意图；以及

[27]图13是根据本发明的第四实施例通过导频信号的生成对所述回波信道进行估计的示图。

具体实施方式

[28]下面参照附图，不同附图中的相同的附图标记表示相同或相似的部件。

[29]图2是根据本发明使用多天线的回波消除和回波信道估计***S的结构图。所述回波消除和回波信道估计***S包括发射机100，中继器200以及接收机300。

[30]尽管下面没有描述，假设本发明的发射机100的发射信号为x(t)，通过接收天线接收的信号为r(t)，通过发射阵列天线240再发送至接收机300的信号为z(t)，以及通过接收机300接收到的信号为y(t)。

[31]发射机100发送发射信号至中继器200。中继器200将接收自发射机100的所述发射信号经由发射阵列天线240再发送至接收机300。所述接收机300接收所述转发信号。

[32]中继器200包括接收天线210，预处理矢量生成模块220，回波消除模块230以及发射阵列天线240。

[33]回波信号是指当中继器200的发射阵列天线240将所述发射信号再发送至接收机300时反馈至中继器200的接收天线210的信号。所述回波信道是所述回波信号被施加时所穿过的路径，并且所述回波信道指的是中继器200的发射阵列天线240和中继器200的接收天线210之间的信道。

[34]发射阵列天线240接收来自回波消除模块230的转发信号，放大所述转发信号，并将所述被放大的转发信号再发送至接收机300。在这种情况下，由于转发，所述转发信号经由所述回波信道被回馈至中继器200的接收天线210，并且接收机300接收所述转发信号。

[35]回波消除模块230通过将所述预处理矢量和接收自预处理矢量生成模块220的所述发射信号相乘来防止回波信号的出现，并将转发信号施加于发射阵列天线240。

[36]由于回波消除模块230，所述回波信号不再出现，于是中继器200的接收天线210不会接收到回波信号。

[37]接收天线210接收来自发射机100的发射信号并将所述发射信号施加到预处理矢量生成模块220。所述预处理矢量生成模块220生成预处理矢量并将所述预处理矢量与所述发射信号一起施加于回波消除模块230。

[38]更具体地，图3是包括N_T个发射阵列天线240和一个接收天线210的中继器200的结构图。所述回波信道能够表示为一个在N_T个发射阵列天线240和所述接收天线210之间的1乘N_T的矢量信道 $h_E^T=(h_{e,1}\·\·\·h_{e,N_T}).$ 这里，h_e，k是第k个发射阵列天线和所述接收天线之间的信道。总之，信号模型可以定义为如下的方程1：

$r\left(t\right)=h_{\mathrm{RB}}x\left(t\right)+h_E^T\left(\begin{array}{c}z(t-d)\\ \·\\ \·\\ \·\\ z(t-d)\end{array}\right)+n_R\left(t\right)---\left(1\right)$

[39]在上述方程1中，n_R(t)是时刻t的中继器200的热噪声。关于由接收天线210在时刻t接收到的信号r(t)，在时刻d之前经由所述回波信道从发射阵列天线240发送的转发信号z(t-d)与回波矢量 $h_E^T=(h_{e,1}\·\·\·h_{e,N_T})$ 相乘，并且所得到的信号被作为回波信号接收。

[40]另外，在时刻(t-d)由接收机300接收到的信号可表示为如下所示的方程2：

$y(t-d)=h_{\mathrm{MR}}^T\left(\begin{array}{c}z(t-d)\\ \·\\ \·\\ \·\\ z(t-d)\end{array}\right)+n_D(t-d)---\left(2\right)$

[41]在上述方程2中，n_D(t-d)是时刻t接收机300的热噪声。

[42]参照图4，接收天线210将接收自发射机100的发射信号和经由所述回波信道接收的回波信号施加于预处理矢量生成模块220。预处理矢量生成模块220接收来自于接收天线210的所述发射信号和所述回波信号，估计所述回波信道，并利用下述方程3从被估计的回波信道生成预处理矢量：

$v=\mathrm{Null}\left(h_E^T\right)---\left(3\right)$

[43]在方程3中，预处理矢量v的Null()是用于获得零矢量的函数，所述零矢量由零空间中回波信道矢量

的基本矢量组成，或者是用于获得具有下述方程4所示特性的零矢量 $v\∈C^{N_{T\×1}}---\left(4\right)$ 的函数：

$h_E^{T}v=0---\left(4\right)$

[44]同时，回波消除模块230通过将接收自预处理矢量生成模块220的所述发射信号、所述回波信号和所述预处理矢量v相乘来生成所述转发信号，并且将所述转发信号施加于发射阵列天线240。根据上述方程4的特性，当被施加于所述发射阵列天线的所述转发信号通过所述回波信道时，其没有被回馈至中继器200的接收天线210。因此，所述转发信号不会对随后的发射信号产生干扰。

[45]如上所述，根据上述方程4的迫零(ZF)特性，经由所述回波信道接收到的所述回波信号被完全地消除，并根据所述生成的预处理矢量上述方程1可以由下面的方程5重新定义。

$r\left(t\right)=h_{\mathrm{RB}}x\left(t\right)+h_E^T\mathrm{vz}(t-d)+n_R\left(t\right)$

   $=h_{\mathrm{RB}}x\left(t\right)+0+n_R\left(t\right)---\left(5\right)$

[46]发射阵列天线240接收来自回波消除模块230的转发信号并将所述转发信号再发送至接收机300，并且接收机300接收到的转发信号能够由下述方程6而不是由方程2重新定义：

$y(t-d)=h_{\mathrm{DR}}^T\mathrm{vz}(t-d)+n_D(t-d)---\left(6\right)$

[47]在上述方程6中，

是非零一阶有效信道。与具有如图1所示的传统SISO结构的h_DR相比较，

不会降低***的性能。也就是说，由于波束形成(空间复用)能够通过发射阵列天线240实现，因而能够防止所述回波信号经由所述回波信道被施加于接收天线210。

[48]下面将描述本发明的第二实施例。根据本发明的第二实施例的回波消除和回波信道的估计估计***是基于根据本发明的第一实施例所述的***，并具有如图5所示的不同的中继器结构。也就是说，所述第一实施例使用N_T个发射阵列天线240实现波束形成，而所述第二实施例使用N_R个接收阵列天线实现波束形成。

[49]参照图6，回波信道可以表示成在N_R个接收阵列天线250和发射天线260之间的N_R乘1的矢量信道h_E。假设发射机100的发射信号为x(t)，通过接收阵列天线250接收到的信号为 $r\left(t\right)\∈C^{N_{R\×1}},$ 通过发射天线260再发送的信号为z(t)，以及通过接收机300接收到的信号为y(t)。总之，信号模型能够由下述方程7定义：

r(t)＝h_RSx(t)+h_Ez(t-d)+n_R(t)                   (7)

[50]在上述方程7中， $h_{\mathrm{RS}}=\left(\begin{array}{c}{h}_{\mathrm{RS},1}\\ \·\\ \·\\ \·\\ h_{\mathrm{RS},N_R}\end{array}\right)$ 是发射机100和接收机300之间的信道矢量，h_RS，k是发射机100和第k个接收阵列天线之间的信道， $h_E=\left(\begin{array}{c}{h}_{e,1}\\ \·\\ \·\\ \·\\ h_{e,N_R}\end{array}\right)$ 是回波信道矢量，h_e，k是发射天线260和第k个接收阵列天线之间的信道，以及n_R(t)是N_R个接收阵列天线250的噪声矢量。关于由接收阵列天线250在时刻t接收到的信号r(t)，在时刻d之前经由所述回波信道来自于发射天线260的转发信号z(t-d)，经由所述回波信道作为干扰信号被回馈。

[51]另外，在时刻t-d发送并被接收机300接收的信号可以由下述方程8表示：

y(t-d)＝h_DRz(t-d)+n_D(t-d)                        (8)

[52]参照图7，接收阵列天线250将接收自发射机100的所述发射信号以及经由所述回波信道接收的所述回波信号施加于后处理矢量生成模块220。所述后处理矢量生成模块220接收来自于接收阵列天线250的所述发射信号和所述回波信号，估计所述回波信道，并基于下述方程9从被估计的回波信道生成后处理矢量：

w^T＝Null(h_E)                                (9)

[53]在上述方程9中，后处理矢量w^T具有如下述方程10所示的性质：

w^Th_E＝0                                    (10)

[54]回波消除模块230通过将接收自后处理矢量生成模块220的所述发射信号和所述回波信号乘以具有上述方程10所示特性的后处理矢量w^T，就会仅将所述回波信号移除。所述转发信号被施加于发射天线260而不受所述回波信号的干扰。

[55]经由所述回波信道接收的所述回波信号根据上述方程10的迫零特性被完全地消除，并且根据生成的后处理矢量w^T用下述方程11重新定义上述方程7。

w^Tr(t)＝w^Th_RSx(t)+w^Th_Ex(t-d)+w^Tn_R(t)

                                                   (11)

      ＝h′_RSx(t)+0+n′_R(t)

[56]在上述方程11中，h′_RS是发射机100和中继器200之间的有效信道。由于w^Tw＝1，n′_R(t)的统计特性等于上述方程1的n_R(t)。与图1所示的信道h_RS相比较，h′_RS不会降低***的性能。

[57]发射天线260接收来自回波消除模块230的所述转发信号并将不含有所述回波信号的所述转发信号再发送至接收机300。同时，如图8所示，中继器200可以配置有基于第一和第二实施例所述***的发射阵列天线240和接收阵列天线250。更具体地，参照图9和图10，所述预处理/后处理矢量生成模块220接收来自接收阵列天线250的所述发射信号和经由所述回波信道的所述回波信号，利用上述方程3生成所述预处理矢量以及利用上述方程9生成后处理矢量。

[58]回波消除模块230通过将接收自所述预处理/后处理矢量生成模块220的所述发射信号、所述回波信号、所述预处理矢量v和所述后处理矢量w^T相乘来消除所述回波信号。

[59]发射阵列天线240接收来自回波消除模块230的所述转发信号并将所述转发信号再发送至接收机300。同时，所述转发信号被回馈至接收阵列天线250。

[60]另外，如图11所示，包括接收阵列天线250、预处理/后处理矢量生成模块220、回波消除模块230和发射阵列天线240的所述中继器200能够在带有多天线的发射机100和带有多天线的接收机300之间中继发射信号，并能够通过将所述发射信号、所述预处理矢量、所述后处理矢量和所述回波信号相乘来中继发射信号而没有回波信号干扰。

[61]下面描述本发明的第三实施例。根据本发明的第三实施例的回波消除和回波信道的估计估计***是基于根据本发明的第一实施例所述的***。

[62]具体地，参照图12，接收天线210将接收自发射机100的发射信号和经由回波信道接收的回波信号施加于伪随机噪声(PN)生成模块270。

[63]PN生成模块270使用基于由上述方程1定义的数据矢量z使用下述方程12生成正交PN信号，将PN信号与所述发射信号相加，并将加上PN的转发信号施加于发射阵列天线240。

$r^T=h_{\mathrm{RS}}{x}^T+h_E^T\left(\begin{array}{c}{z}^T+{\mathrm{PN}}_1\\ \·\\ \·\\ \·\\ z^T+{\mathrm{PN}}_{N_T}\end{array}\right)+n_R^T$

$r^T\left(t\right)=h_{\mathrm{RE}}{x}^T\left(t\right)+h_{e,1}(z^T\left(t\right)+{\mathrm{PN}}_1\left(t\right))+\·\·\·+h_{e,N_T}(z^T\left(t\right)+{\mathrm{PN}}_{N_T}\left(t\right))+n_R^T\left(t\right)---\left(12\right)$

[64]在上述方程12中，r，x，和z是r，x，和z的长度L的矢量表达式。对于第k个天线，如下述方程13所示，长度L的矢量PN_k与所述PN信号具有自相关特性和互相关特性：

自相关： $\underset{t=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{PN}}_k\left(t\right){\mathrm{PN}}_k(t+\mathrm{\Δt})=L,\mathrm{\Δt}=0$

互相关：

[65]假设d是当所述PN信号的第一符号以及经由所述回波信道的回波信号一起被接收天线210接收时的传播延迟。在时刻d之后再发送的所述PN信号经由回波信道被回馈至接收天线210，并干扰接收自发射机100的发射信号，并在所述PN信号的转发周期L内积累。

[66]然而，在转发周期L后信号被接收到，利用下述方程14估计回波信道。接收天线210通过从加上PN的回波信号中精确地估计时间d，从而从所述回波信号中估计所述回波信道。

$\frac{\underset{t=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{PN}}_k\left(t\right)r\left(t\right)}{L}=h_{e,k},$ $\∀k\∈\mathrm{1,2},\·\·\·,N_T---\left(14\right)$

[67]发射阵列天线240接收来自伪随机噪声生成模块270的加上PN的转发信号并将所述加上PN的转发信号再发送至接收机300。在这种情况下，所述加上PN的转发信号被部分地回馈至中继器200的接收天线210。

[68]接收天线210接收所述加上PN的回波信号并从所述PN信号中估计所述回波信道。接收机300接收来自发射阵列天线240的所述转发信号。

[69]同时，使用诸如导频(pilot)或前导(preamble)的训练序列来估计所述回波信道。

[70]所述训练序列能够以特定的时间间隔发射，所述时间间隔例如是在IEEE802.16e，WiMAX和Wibro的国际标准中所描述的发射/接收传输间隙(TTG)和接收/发射传输间隙(RTG)。例如，按照Wibro规范中描述的符号时间参数，正交频分复用(OFDM)为115.2微秒，TTG为87.2微秒，以及RTG为74.4微秒。

[71]当基于前述的符号时间发射1千米单元(cell)时，由所述传播路径导致的所述传播延迟为3微秒。如图13所示，在TTG或RTG期间，导频生成模块280生成一个导频信号并将所述导频信号施加于发射阵列天线240。在这种情况下，由于所述导频信号在TTG或RTG期间被发射/接收，则除了所述导频信号的信号不会被发射/接收。

[72]接收天线210在TTG或RTG期间接收来自发射阵列天线240的所述导频信号，并利用下述方程15估计所述回波信道：

r(t+D)＝h_e，1

r(2t+D)＝h_e，2

    .

    .

    .

r(kt+D)＝h_e，k                                  (15)

[73]根据上述方程15，对于所述导频信号第一取样时间，即115.2/1024微秒，通过发射阵列天线240的其中之一发射“1”，并且对于下一个取样时间，通过另一个发射阵列天线240发射“1”。因此，所述信号具有时间上的正交性。在传播延迟d之后的取样时间期间，由接收天线210接收的信号等于所述回波信道的值。另外，当发射天线260的数量为1时，只有一个导频信号即脉冲被发射。因此，通过测量由接收阵列天线250接收到的值就可以估计所述回波信道。例如，当通过一个发射天线发射“1”时，由各个接收天线接收的值成为所述各个接收天线和所述发射天线之间的回波信道值。

[74]此外，可以通过所述转发信号实现所述回波信道的估计。这可以作为对回波信道估计的辅助。具体地，这可以用作如图5、6、7所示情况下的独立的回波信道估计方法。也就是说，接收阵列天线250接收来自发射天线260的所述回波信号和如上述方程1所定义的矢量z。可以将上述方程7改写为下述方程16：

$r_1^T=h_{\mathrm{RS},1}{x}^T+h_{e,1}{z}^T+n_R^T---\left(16\right)$

[75]利用下述方程17，通过将上述方程16与所述转发信号z相乘估计所述回波信道。在这种情况下，与方程14一样，通过对所述传播延迟d的估计，假设转发信号z中没有干扰。

$\frac{z^T{r}_1}{L}\≈h_{e,1}---\left(17\right)$

[76]根据本发明，通过回波信道估计、预处理和/或后处理能够消除回波信号。同时，能够通过基于发射和接收阵列天线的结构的波束形成来降低所述中继器的放大限制。

[77]此外，通过简单的预处理和后处理矢量的生成能够降低所述***的复杂性，并且信号能够被稳定地发射而不受回波信号的干扰。

[78]尽管本发明公开的优选实施例用于说明的目的，然而本领域技术人员可以在不背离本发明所附权利要求公开的范围和精神的情况下，对本发明的实施例作出各种修改、附加和替换。

Claims (8)

1.一种用于使用多天线的中继器的回波消除和回波信道估计***，所述中继器在发射机和接收机之间中继信号，所述回波消除和回波信道估计***包括：

接收天线，其用于接收来自所述发射机的发射信号以及经由回波信道的回波信号；

预处理矢量生成模块，其用于生成预处理矢量并将所述预处理矢量、接收自所述接收天线的所述发射信号和所述回波信号施加于回波消除模块；

回波消除模块，其用于通过将所述预处理矢量、所述发射信号和所述回波信号相乘来消除所述回波信号；以及

发射阵列天线，其用于接收来自所述回波消除模块的转发信号并将所述转发信号再发送至所述接收机。

2.如权利要求1所述的回波消除和回波信道估计***，其中所述预处理矢量是利用下述方程生成的：

$v=\mathrm{Null}\left(h_E^T\right)$

其中预处理矢量的Null()是用于获得零矢量的函数，所述零矢量由零空间中回波信道矢量

的基本矢量组成，并且所述零矢量 $v\∈C^{N_{T\×1}}$ 具有下述方程所示的特性：

$h_E^{T}v=0$

3.一种用于使用多天线的中继器的回波消除和回波信道估计***，所述中继器在发射机和接收机之间中继信号，所述回波消除和回波信道估计***包括：

接收阵列天线，其用于接收来自发射机的发射信号和经由回波信道的回波信号；

后处理矢量生成模块，其用于生成后处理矢量，并将所述后处理矢量、接收自所述接收阵列天线的所述发射信号和所述回波信号施加于回波消除模块；

回波消除模块，其用于通过将接收自所述后处理矢量生成模块的所述后处理矢量、所述回波信号、以及所述发射信号相乘来消除回波信号；以及

发射天线，其用于接收来自所述回波消除模块的转发信号并将所述转发信号再发送至所述接收机。

4.如权利要求3所述的回波消除和回波信道估计***，其中所述后处理矢量是利用下述方程生成的：

w^T＝Null(h_E)，

并且所述后处理矢量具有下述方程所示的特性：

w^Th_E＝0

5.一种用于使用多天线的中继器的回波消除和回波信道估计***，所述中继器在发射机和接收机之间中继信号，所述回波消除和回波信道估计***包括：

接收天线，其用于接收来自所述发射机的发射信号和经由回波信道的回波信号；

伪随机噪声(PN)生成模块，其用于生成正交PN信号，将所述PN信号和所述发射信号相加并将所述加上PN的转发信号施加于发射阵列天线；以及

发射阵列天线，其用于接收来自所述PN生成模块的所述加上PN的转发信号并将所述转发信号发送至所述接收机。

6.如权利要求5所述的回波消除和回波信道估计***，其中利用下述方程进行PN信号的生成：

$r^T=h_{\mathrm{RS}}{x}^T+h_E^T\left(\begin{array}{c}{z}^T+{\mathrm{PN}}_1\\ \·\\ \·\\ \·\\ z^T+{\mathrm{PN}}_{N_T}\end{array}\right)+n_R^T$

$r^T\left(t\right)=h_{\mathrm{RE}}{x}^T\left(t\right)+h_{e,1}(z^T\left(t\right)+{\mathrm{PN}}_1\left(t\right))+\·\·\·+h_{e,N_T}(z^T\left(t\right)+{\mathrm{PN}}_{N_T}\left(t\right))+n_R^T\left(t\right),$

其中PN_k(t)是第k个天线长度的所述PN信号的第t个单元，r，x，和z是r，x，和z的长度L的矢量表示式，并如下述方程所示具有与所述PN信号的自相关特性和互相关特性：

自相关： $\underset{t=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{PN}}_k\left(t\right){\mathrm{PN}}_k(t+\mathrm{\Δt})=L,\mathrm{\Δt}=0$

　　　　

互相关：

7.如权利要求5所述的回波消除和回波信道估计***，还包括用于在发射/接收传输间隙(TTG)或接收/发射传输间隙(RTG)期间用于生成导频的导频生成和传输模块。

8.如权利要求5所述的回波消除和回波信道估计***，其中所述回波信道是利用下述方程估计的：

$r_1^T=h_{\mathrm{RS},1}{x}^T+h_{e,1}{z}^T+n_R^T$

$\frac{z^T{r}_1}{L}\≈h_{e,1}$

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