CN102195695A - 天线校准的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提出了一种天线发送校准的方法包括：基带信号处理器通过发送射频通道发送校准序列，校准信号处理器通过校准通道接收校准序列；校准信号处理器根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的校准序列计算校准系数，并发送给基带信号处理器；基带信号处理器根据校准系数进行系数补偿。本发明实施例还提出了一种天线发送校准的装置，包括基带信号处理器、校准信号处理器、耦合信号处理器和耦合数据存储器。根据本发明的实施例，能够通过在校准的时候考虑耦合网络各通道间误差，通过对耦合网络进行误差补偿，有效提高天线校准精度从而提升波束赋形的性能。

Description

天线校准的方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体而言，本发明涉及天线校准的方法及装置。

背景技术

移动和宽带成为现代通信技术的发展方向，如何消除同信道干扰、多址干扰与多径衰落的影响成为人们在提高无线移动通信***性能时考虑的主要因素。近年来智能天线技术成为移动通信领域中的一个研究热点。

智能天线技术给移动通信***带来了巨大的优势。例如，在使用智能天线时结合使用其它基带数字信号处理技术，如联合检测、干扰抵消等，在无线基站中使用了智能天线技术后，基站接收到的信号是来自各天线单元和收信机所接收到的信号之和，如果采用最大功率合成算法，在不计多径传播的条件下，则总的接收信号将增加10×lgN dB，其中，N为天线单元的数量。存在多径时，此接收灵敏度的改善将视多径传播条件及上行波束赋形算法而变，其结果也将近10×lgN dB的增益。

目前，智能天线技术已经作为物理层通信技术发展的主要方向之一。智能天线技术不仅可以使用在时分双工TDD***中，也完全可以使用到频分双工FDD***中，智能天线的广泛应用正是为我们提供了一个领先的、完善的技术平台，它在一定程度上推动了移动通信技术的发展。

智能天线***由于其具有提高小区覆盖范围、抑制信号干扰等优点，已经在TD-SCDMA(Time Division-Synchronization Code Division MultipleAccess，时分同步码分多址接入)***中广泛使用，并且在未来LTE通信***中会继续使用。为了保证智能天线的波束主瓣指向期望终端的同时有很小的副瓣，同时满足用户DOA估计精度要求，智能天线使用时要求组成智能天线的各个天线阵元射频通道特性保持一致，因此采用智能天线的***中都带有天线校准功能。

目前智能天线校准***包括：一路或多路射频发射通道和射频接收通道；收发耦合通道；校准接收通道和发射通道；校准信号处理器；基带信号处理器等，如图1所示。校准方法分时域校准和频域校准两种，分别是在时域和频域使各阵元射频通道特性保持一致。

发送校准流程如下：

基带信号处理器通过各路射频通道发送已知校准序列；

校准序列经接收耦合网络到达校准通道；

校准信号处理器通过校准通道接收数据；

校准信号处理器根据接收信号估计各路发送射频通道的时域或频域特性，计算校准系数，并发送给基带信号处理器；

基带信号处理器在信号发射过程中进行系数补偿，保证各路发送射频通道的幅度相位一致。

接收校准流程如下：

校准信号处理器通过校准通道发送已知校准序列；

校准序列经发送耦合网络到达各路接收射频通道；

基带信号处理器通过各路接收射频通道接收数据，并发送给校准信号处理器；

校准信号处理器根据接收信号估计各路接收射频通道的时域或频域特性，计算校准系数，并发送给基带信号处理器；

基带信号处理器在信号接收过程进行系数补偿，保证各路接收射频通道的幅度相位一致。

在接发校准流程中，频域校准因子计算步骤如下：

假设估计收通道或发通道频域响应为

其中k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数，则根据

可以计算收通道或发通道的频域校准系数，由于计算校准系数的算法很多，举例如下：

(1)求各路射频通路的最大子载波功率的平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k}{\max }\left({\left|\right|{\hat{H}}_{k_a}\left(k\right)\left|\right|}^2\right),$ 中‖x‖²表示求复数x的模的平方；

(2)计算每条链路上的补偿系数

为：

$C_{k_a}\left(k\right)=\frac{\mathrm{sqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)}{{\hat{H}}_{k_a}\left(k\right)},k=1,...,N_{\mathrm{sc}},k_a=1,...,K_a.$

在接发校准流程中，时域校准因子计算步骤如下：

假设估计收通道或发通道频域响应为

其中k_a＝1，...，K_a表示射频通道数，则根据

可以计算收通道或发通道的时域校准系数，举例如下：

(1)求各路射频通路的功率平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\left(\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\hat{h}}_{k_a}\left|\right|}^2\right);$

(2)计算每条链路上的补偿系数

为：

$c_{k_a}=\mathrm{aqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)/{\hat{h}}_{k_a},k_a=1,...,K_a.$

然而，在现有天线校准算法中是通过对接收到的收校准或发校准信号进行信道估计，将估计结果当作射频通道的时域或频域响应计算校准系数，由于实际校准信号在校准过程中通过路径除收发射频通道外还包括耦合盘的收发通道及校准收发通道，因此这种等效方法会引入误差，具体分析如下。

以发送射频通道时域校准为例说明目前校准存在问题，接收通道校准以及频域校准等校准方法存在相同的问题。

当进行发送射频通道时域校准时，接收信号为

y＝H^tX+N₀其中 $H^t=H_{\mathrm{AC}}^r\×H_{\mathrm{CP}}^r\×H_{\mathrm{RF}}^t---\left(1\right)$

其中H_AC ^r表示收校准通道的信道矩阵；H_CP ^r表示收耦合通道的信道矩阵；H_RF ^t表示发射频通道的矩阵；X为已知校准序列；N₀为噪声；y为校准通道接收信号。

对接收信号y进行信道估计，得到时域响应

为一对角阵，其中对角元素为

${\hat{h}}_{i,j}^t={\hat{h}}_{k_a}^t=h_{k_a}^t{h}_{k_a,\mathrm{CP}}^r{h}_{\mathrm{AC}}^r+n_{\mathrm{AWGN}},i=j=k_a=1,...,K_a---\left(2\right)$

其中i，j表示矩阵行列号，

为实际发送射频通道k_a的时域响应，

为接收耦合通道k_a的时域响应，h_AC ^r为接收校准通道的时域响应，n_AWGN为白噪声。由于校准过程中白噪声很小，为便于分析可以假设n_AWGN≈0。

假设根据k_a＝1，...，K_a计算校准因子为 $c=[c_1,c_2,...,c_{K_a}],$ 则有下式

$c_1{\hat{h}}_1^t=c_2{\hat{h}}_2^t=c_{k_a}{\hat{h}}_{k_a}^t=...=c_{K_a}{\hat{h}}_{K_a}^t---\left(3\right)$

由于实际下行波束赋形发送中，信号发送不经过耦合网络，信号经过的射频通道为

k_a＝1，...，K_a，此时各路射频通道的差异为

$\mathrm{\Δ}{h}_{i,j}^t=c_i{h}_i^t-c_j{h}_j^t$ i≠j且i，j∈[1，K_a]        (4)

其中i，j表示射频通道号，将公式(2)代入公式(3)且设n_AWGN≈0，可得

$c_i{h}_i^t{h}_{i,\mathrm{CP}}^r{h}_{\mathrm{AC}}^r=c_j{h}_j^t{h}_{j,\mathrm{CP}}^r{h}_{\mathrm{AC}}^r$

$\⇒c_i{h}_i^t{h}_{i,\mathrm{CP}}^r=c_j{h}_j^t{h}_{j,\mathrm{CP}}^r$

$\⇒c_j{h}_j^t=c_i{h}_i^t(h_{i,\mathrm{CP}}^r/h_{j,\mathrm{CP}}^r)---\left(5\right)$

将公式(5)代入公式(4)得到

$\mathrm{\Δ}{h}_{i,j}^t=c_i{h}_i^t(1-h_{i,\mathrm{CP}}^r/h_{j,\mathrm{CP}}^r)---\left(6\right)$

所以当校准噪声可以忽略时，耦合网络各通道误差是导致校准后多路射频通道存在误差的主要原因。

因此，有必要提出一种天线校准的方案，在校准的时候考虑耦合网络各通道间误差，提高天线校准精度从而提升波束赋形的性能。

发明内容

本发明的目的旨在至少解决上述技术缺陷之一，特别通过在校准的时候考虑耦合网络各通道间误差，通过对耦合网络进行误差补偿，有效提高天线校准精度从而提升波束赋形的性能。

为了达到上述目的，本发明的实施例一方面提出了一种天线发送校准的方法，包括以下步骤：基带信号处理器通过发送射频通道发送校准序列，所述校准序列经接收耦合网络到达校准通道，校准信号处理器通过所述校准通道接收所述校准序列；

所述校准信号处理器根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的所述校准序列计算校准系数，并发送给所述基带信号处理器；

所述基带信号处理器在信号发射过程中根据所述校准系数进行系数补偿，使得发送射频通道的幅度相位一致。

本发明的实施例另一方面还提出了一种天线接收校准的方法，包括以下步骤：

校准信号处理器通过校准通道发送校准序列，所述校准序列经发送耦合网络到达接收射频通道，基带信号处理器通过所述接收射频通道接收所述校准序列，并转发给所述校准信号处理器；

所述校准信号处理器根据发送耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的所述校准序列计算校准系数，并发送给所述基带信号处理器；

所述基带信号处理器在信号接收过程中根据所述校准系数进行系数补偿，使得接收射频通道的幅度相位一致。

本发明的实施例再一方面提出了一种天线发送校准的装置，该装置包括基带信号处理器和校准信号处理器，

所述基带信号处理器，用于通过发送射频通道发送校准序列，所述校准序列经接收耦合网络到达校准通道；

所述校准信号处理器，用于通过所述校准通道接收所述校准序列，以及所述校准信号处理器根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的所述校准序列计算校准系数，并发送给所述基带信号处理器；

所述基带信号处理器还用于在信号发射过程中根据所述校准系数进行系数补偿，使得发送射频通道的幅度相位一致。

本发明实施例的又一方面提出了一种天线接收校准的装置，该装置包括基带信号处理器和校准信号处理器，

所述校准信号处理器，用于通过校准通道发送校准序列，所述校准序列经发送耦合网络到达接收射频通道，以及所述校准信号处理器根据发送耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的所述校准序列计算校准系数，并发送给所述基带信号处理器；

所述基带信号处理器用于通过所述接收射频通道接收所述校准序列，并转发给所述校准信号处理器，以及所述基带信号处理器在信号接收过程中根据所述校准系数进行系数补偿，使得接收射频通道的幅度相位一致。

本发明提出的上述方案，能够通过在校准的时候考虑耦合网络各通道间误差，通过对耦合网络进行误差补偿，有效提高天线校准精度从而提升波束赋形的性能。此外，本发明提出的上述方案，对现有***的改动很小，不会影响***的兼容性，而且实现简单、高效。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为现有的天线校准***的信号示意图；

图2为根据本发明实施例的天线发送校准的方法的流程框图；

图3为根据本发明实施例的天线校准的信号流向图；

图4为根据本发明实施例的天线接收校准的方法的流程框图；

图5为根据本发明实施例的天线发送校准装置的结构示意图；

图6为根据本发明实施例的天线接收校准装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

为了实现本发明之目的，本发明公开了一种天线发送校准的方法，图2示出了天线发送校准方法的流程框图，该方法包括以下步骤：

S201：基带信号处理器通过发送射频通道发送校准序列，校准序列经接收耦合网络到达校准通道，校准信号处理器通过校准通道接收所述校准序列。

结合图3所示，基带信号处理器经射频收发信机，通过各路发送射频通道发送已知校准序列。发送射频信道包括射频通道1到射频通道Ka，。上述校准序列经接收耦合网络到达校准通道。如图中所示，接收耦合网络包括耦合器1到耦合器Ka以及耦合通道1到耦合通道Ka。校准信号处理器经射频收发信机，通过上述校准通道接收校准序列。

S202：校准信号处理器根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的校准序列计算校准系数，并发送给基带信号处理器。

首先，校准信号处理器根据接收到的校准序列计算各路发送射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

其中，k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数。

校准信号处理器根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，当判断不需要补偿耦合网络误差时，校准信号处理器根据

或

计算校准系数，并发送给基带信号处理器。

当校准信号处理器判断需要补偿耦合网络误差时，将上述发送射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值发送给耦合信号处理器。耦合信号处理器将耦合网络数据发送给耦合数据存储器。其中，耦合网络数据包括校准天线类型、校准频点、发校准标识等参数。

耦合数据存储器将上述耦合网络数据存储到耦合网络数据表中。耦合网络数据表包括以下三种形式。如表1中所示，将耦合网络中每路接收耦合通道的信道冲击响应值按照天线型号、频段、收发通道类型、通道标识对应存储，形成一个数据存贮表格。表格每一行对应某一天线型号下某一子频段某一接收耦合通道的Ka路信道冲击响应值。

表1.

天线型号	频段	收发通道类型	通道号1	……	通道号Ka

另一种存储表格如表2所示，将每路耦合通道最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、各路通道最高频点值、各路通道最低频点值对应存储，形成一个数据存贮表格。

表2.

天线型号

最高频点

最低频点

收发类型

通道1最高频点值

通道1最低频点值

……

通道Ka最高频点值

通道Ka最低频点值

表3示出了将基准耦合通道的最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值、各路耦合通道相对所述基准通道冲击响应值的偏差按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、基准通道最高频点值、基准通道最低频点值、各路通道最高频点与基准频点偏差、各路通道最低频点与基准频点偏差对应存储。

表3

天线型号

最高频点

最低频点

收发类型

基准通道最高频点值

基准通道最低频点值

通道1最高频点与基准频点偏差

通道1最低频点与基准频点偏差

……

通道Ka最高频点与基准频点偏差

通道Ka最低频点与基准频点偏差

耦合网络冲击响应值可以由天线设备厂商或通信设备厂商对目前智能天线产品中耦合校准网络进行离线测试获得。表1适用于存储***带宽不大，即带宽≤2M的耦合网络数据。因为***带宽窄，可以用单频点的耦合网络冲击响应代替整个带宽的冲击响应。但是，对于带宽≥10M的宽带***的，则无法用单频点耦合网络冲击响应代替整个带宽的冲击响应，如果逐个频点会带来很大测量工作量，因此应该采用表2或表3的存储方式，存储最高和最低两个频点测量数据，其它频点数据采用插值方法获得。

如果为了节省设备存储空间，避免存储的耦合网络存储表太大，也可以定义一个的耦合网络通道误差标准，凡小于该标准的耦合网络误差可以认为对校准精度影响不大，不需要进行耦合误差补偿。例如定义耦合网络校准误差为0.3dB，2°。当某型号天线耦合网络误差小于该标准，则对该类型天线可以不记录到耦合网络存储表中，在校准中不对这种类型的耦合器进行误差补偿。

结合图3所示，耦合数据存储器根据已存储的耦合网络数据表读取接收通道数据

k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数。并将

发送到耦合信号处理器。

耦合信号处理器根据接收到的接收通道数据

对或进行修正，获取时域响应修正信号

或频域响应修正信号

发送给校准信号处理器。

具体的说，耦合信号处理器对时域响应估计值

进行修正，获取时域响应修正信号

包括如下步骤：

${\tilde{h}}_{k_a}^t={\hat{h}}_{k_a}^t{\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\right)}^H/{\left(\right|\left|h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\right|\left|\right)}^2,k_a=1,...,K_a.$

耦合信号处理器通过以下两种方式之一，对频域响应信号的估计值

进行修正，获取频域响应修正信号

方式一：耦合信号处理器先对时域响应估计值

进行修正获得

k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数。然后对

进行插值获得

n＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数。最后对进行FFT变换得到频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left({\tilde{h}}_{k_a}^t\left(n\right)\right).$

方式二：耦合信号处理器首先将耦合通道时域响应根据校准频带宽度进行插值，变换到频域获得耦合通道频域响应

$H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(n\right)\right),n=1,...,N_{\mathrm{sc}},$ N_sc表示频域校准的子载波数。

然后根据耦合通道频域响应

对频域信号的估计值

进行修正，获得频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^t\left(k\right){\left(H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)\right)}^H/{\left(\right|\left|H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)\right|\left|\right)}^2.$

当耦合数据存储器反馈耦合通道数据为空，即耦合网络数据表中的耦合网络数据为空时，表明该耦合通道对校准精度影响可以忽略，耦合信号处理器直接将或作为

或

不作处理，发送给校准信号处理器。即， ${\tilde{h}}_{k_a}^t={\hat{h}}_{k_a}^t,$ ${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^t\left(k\right).$

耦合信号处理器将得到的时域响应修正信号

和频域响应修正信号

发送给校准信号处理器。

校准信号处理器根据

和

计算校准系数，再将校准系数发送给基带信号处理器。

校准信号处理器计算时域校准系数的过程，包括如下步骤：

发送射频通道时域响应为

其中k_a＝1，...，K_a表示射频通道数，则根据

可以计算发送射频通道时域校准系数。

(1)求各路射频通路的功率平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\left(\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{h}}_{k_a}^t\left|\right|}^2\right)$

(2)计算每条链路上的校准系数

为：

$c_{k_a}=\mathrm{aqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)/{\tilde{h}}_{k_a}^t,k_a=1,...,K_a.$

校准信号处理器计算频域校准系数的过程，包括如下步骤：

发送射频通道频域响应为

其中k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数，则根据可以计算发送射频通道的频域校准系数。

(1)求各路射频通路的最大子载波功率的平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k}{\max }\left({\left|\right|{\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)\left|\right|}^2\right)$ 其中‖x‖²表示求复数x的模的平方；

(2)计算每条链路上的校准系数

为：

$c_{k_a}\left(k\right)=\frac{\mathrm{sqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)}{{\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)},k=1,...,N_{\mathrm{sc}},k=1,...,K_a$

S203：基带信号处理器在信号发射过程中根据校准系数进行系数补偿，使得发送射频通道的幅度相位一致。

基带信号处理器根据在步骤202中计算得到的校准系数进行补偿，保证各路发送射频通道的幅度相位一致。

本发明实施例还提供了一种天线接收校准的方法，结合图4所示，该方法包括如下步骤：

S401：校准信号处理器通过校准通道发送校准序列，校准序列经发送耦合网络到达接收射频通道，基带信号处理器通过接收射频通道接收校准序列，并转发给校准信号处理器。

结合图3所示，校准信号处理器经射频收发信机，通过校准通道发送已知校准序列。上述校准序列经发送耦合网络到达接收射频通道。如图中所示，接收耦合网络包括耦合器1到耦合器Ka以及耦合通道1到耦合通道Ka。校准信号处理器经射频收发信机，通过上述校准通道接收校准序列。基带信号处理器通过各路接收射频通道接收校准序列，并发送给校准信号处理器。

S402：校准信号处理器根据发送耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的校准序列计算校准系数，并发送给基带信号处理器。

首先校准信号根据接收到的校准序列计算各路接收射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

其中，k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数。

校准信号处理器根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，当判断不需要补偿耦合网络误差时，校准信号处理器根据

或

计算校准系数，并发送给基带信号处理器。

当校准信号处理器判断需要补偿耦合网络误差时，将上述接收射频通道的时域响应估计值或频域响应信号的估计值

发送给耦合信号处理器。耦合信号处理器将接收到的耦合网络数据发送给耦合数据存储器。其中，耦合网络数据包括校准天线类型、校准频点、发校准标识等参数。

耦合数据存储器将上述耦合网络数据存储到耦合网络数据表中。耦合网络数据表包括以下三种形式。如表1中所示，将耦合网络中每路发送耦合通道的信道冲击响应值按照天线型号、频段、收发通道类型、通道标识对应存储，形成一个数据存贮表格。表格每一行对应某一天线型号下某一子频段某一发送耦合通道的Ka路信道冲击响应值。

另一种存储表格如表2所示，将每路耦合通道最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、各路通道最高频点值、各路通道最低频点值对应存储，形成一个数据存贮表格。

表3示出了将基准耦合通道的最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值、各路耦合通道相对所述基准通道冲击响应值的偏差按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、基准通道最高频点值、基准通道最低频点值、各路通道最高频点与基准频点偏差、各路通道最低频点与基准频点偏差对应存储。

耦合网络冲击响应值可以由天线设备厂商或通信设备厂商对目前智能天线产品中耦合校准网络进行离线测试获得。表1适用于存储***带宽不大，即带宽≤2M的耦合网络数据。因为***带宽窄，可以用单频点的耦合网络冲击响应代替整个带宽的冲击响应。但是，对于带宽≥10M的宽带***的，则无法用单频点耦合网络冲击响应代替整个带宽的冲击响应，如果逐个频点会带来很大测量工作量，因此应该采用表2或表3的存储方式，存储最高和最低两个频点测量数据，其它频点数据采用插值方法获得。

如果为了节省设备存储空间，避免存储的耦合网络存储表太大，也可以定义一个的耦合网络通道误差标准，凡小于该标准的耦合网络误差可以认为对校准精度影响不大，不需要进行耦合误差补偿。例如定义耦合网络校准误差为0.3dB，2°。当某型号天线耦合网络误差小于该标准，则对该类型天线可以不记录到耦合网络存储表中，在校准中不对这种类型的耦合器进行误差补偿。

结合图3所示，耦合数据存储器根据已存储的耦合网络数据表读取发送通道数据

k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数。并将

发送到耦合信号处理器。

耦合信号处理器根据接收到的发送通道数据

对或

进行修正，获取时域响应修正信号

或频域响应修正信号

发送给校准信号处理器。

具体的说，耦合信号处理器对时域响应估计值进行修正，获取时域响应修正信号包括如下步骤：

${\tilde{h}}_{k_a}^r={\hat{h}}_{k_a}^r{\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\right)}^H/{\left(\right|\left|h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\right|\left|\right)}^2,k_a=1,...,K_a.$

耦合信号处理器通过以下两种方式之一，对频域响应信号的估计值

进行修正，获取频域响应修正信号

方式一：耦合信号处理器首先对时域响应估计值

进行修正获得k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数。然后对时域响应修正信号

进行插值获得

n＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数。最后对

进行FFT变换得到频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left({\tilde{h}}_{k_a}^r\left(n\right)\right).$

方式二：耦合信号处理器首先将耦合通道时域响应

根据校准频带宽度进行插值得到

n＝1，...，N_sc，变换到频域获得耦合通道频域响应

$H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(n\right)\right),k=1,...,N_{\mathrm{sc}},$ N_sc表示频域校准的子载波数。

然后根据耦合通道频域响应

对频域信号的估计值进行修正，获得频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^r\left(k\right){\left(H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)\right)}^H/{\left(\right|\left|H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)\right|\left|\right)}^2.$

当耦合数据存储器反馈耦合通道数据为空，即耦合网络数据表中的耦合网络数据为空时，表明该耦合通道对校准精度影响可以忽略，耦合信号处理器直接将

或

作为

或

不作处理，发送给校准信号处理器。即， ${\tilde{h}}_{k_a}^r={\hat{h}}_{k_a}^r,$ ${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^r\left(k\right).$

耦合信号处理器将得到的时域响应修正信号和频域响应修正信号

发送给校准信号处理器。

校准信号处理器根据

和计算校准系数，再将校准系数发送给基带信号处理器。

校准信号处理器计算时域校准系数的过程，包括如下步骤：

接收射频通道时域响应为

其中k_a＝1，...，K_a表示射频通道数，则根据可以计算接收射频通道时域校准系数。

(1)求各路射频通路的功率平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\left(\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{h}}_{k_a}^r\left|\right|}^2\right)$

(2)计算每条链路上的校准系数

为：

$c_{k_a}=\mathrm{aqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)/{\tilde{h}}_{k_a}^r,k_a=1,...,K_a.$

校准信号处理器计算频域校准系数的过程，包括如下步骤：接收射频通道频域响应为其中k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数，则根据可以计算接收射频通道的频域校准系数。

(1)求各路射频通路的最大子载波功率的平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k}{\max }\left({\left|\right|{\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)\left|\right|}^2\right)$ 其中‖x‖²表示求复数x的模的平方；

(2)计算每条链路上的校准系数

为：

$c_{k_a}\left(k\right)=\frac{\mathrm{sqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)}{{\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)},k=1,...,N_{\mathrm{sc}},k_a=1,...,K_a$

S403：基带信号处理器在信号接收过程中根据校准系数进行系数补偿，使得接收射频通道的幅度相位一致。

基带信号处理器根据在步骤402中计算得到的校准系数进行补偿，保证各路接收射频通道的幅度相位一致。

本发明提出的上述方法，能够通过在校准的时候考虑耦合网络各通道间误差，通过对耦合网络进行误差补偿，有效提高天线校准精度从而提升波束赋形的性能。此外，本发明提出的上述方法，对现有***的改动很小，不会影响***的兼容性，而且实现简单、高效。

本发明实施例进一步提供了一种天线发送校准的装置，如图5中所示，该装置500包括基带信号处理器510和校准信号处理器520。结合图3所示，基带信号处理器510用于经射频收发信机，通过各路发送射频通道发送已知校准序列，校准序列经接收耦合网络到达校准通道。

校准信号处理器520用于通过校准通道接收校准序列。校准信号处理器520根据接收到的校准序列计算各路发送射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

其中，k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数。

并且，校准信号处理器520根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，当判断不需要补偿耦合网络误差时，校准信号处理器根据

或

计算校准系数，并发送给基带信号处理器510。

结合图5所示，天线发送校准的装置500还包括耦合信号处理器530和耦合数据存储器540。

当校准信号处理器520判断需要补偿耦合网络误差时，将上述发送射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

发送给耦合信号处理器530。耦合信号处理器530将接收到的耦合网络数据发送给耦合数据存储器540。耦合数据存储器540将上述耦合网络数据存储到耦合网络数据表中。

耦合数据存储器将上述耦合网络数据存储到耦合网络数据表中。耦合网络数据表包括以下三种形式。如表1中所示，将耦合网络中每路接收耦合通道的信道冲击响应值按照天线型号、频段、收发通道类型、通道标识对应存储，形成一个数据存贮表格。表格每一行对应某一天线型号下某一子频段某一接收耦合通道的Ka路信道冲击响应值。

另一种存储表格如表2所示，将每路耦合通道最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、各路通道最高频点值、各路通道最低频点值对应存储，形成一个数据存贮表格。

表3示出了将基准耦合通道的最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值、各路耦合通道相对所述基准通道冲击响应值的偏差按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、基准通道最高频点值、基准通道最低频点值、各路通道最高频点与基准频点偏差、各路通道最低频点与基准频点偏差对应存储。

耦合数据存储器540，用于接收来自耦合信号处理器530的耦合网络数据，并根据耦合网络数据表读取接收通道数据

k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数。

结合图3所示，耦合信号处理器530还用于接收来自耦合数据存储器540的接收通道数据

并根据

对

或

进行修正，获取时域响应修正信号和频域响应修正信号

发送给校准信号处理器520。

具体的说，耦合信号处理器530对时域响应估计值

进行修正，获取时域响应修正信号

${\tilde{h}}_{k_a}^t={\hat{h}}_{k_a}^t{\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\right)}^H/{\left(\right|\left|h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\right|\left|\right)}^2,k_a=1,...,K_a.$

耦合信号处理器530通过以下两种方式之一，对频域响应信号的估计值

进行修正，获取频域响应修正信号

方式一：耦合信号处理器530先对时域响应估计值

进行修正获得

k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数。然后对进行插值获得

n＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数。最后对

进行FFT变换得到频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left({\tilde{h}}_{k_a}^t\left(n\right)\right).$

方式二：耦合信号处理器530首先将耦合通道时域响应

根据校准频带宽度进行插值，变换到频域获得耦合通道频域响应

$H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(n\right)\right),n=1,...,N_{\mathrm{sc}},$ N_sc表示频域校准的子载波数。

然后根据耦合通道频域响应

对频域信号的估计值

进行修正，获得频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^t\left(k\right){\left(H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)\right)}^H/{\left(\right|\left|H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)\right|\left|\right)}^2.$

当耦合数据存储器540反馈耦合通道数据为空，即耦合网络数据表中的耦合网络数据为空时，表明该耦合通道对校准精度影响可以忽略，耦合信号处理器530直接将

或

作为

或

不作处理，发送给校准信号处理器520。即， ${\tilde{h}}_{k_a}^t={\hat{h}}_{k_a}^t,$ ${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^t\left(k\right).$

耦合信号处理器530将得到的时域响应修正信号和频域响应修正信号

发送给校准信号处理器520。

校准信号处理器520根据和

计算校准系数，再将校准系数发送给基带信号处理器510。

校准信号处理器520通过以下步骤计算时域校准系数，发送射频通道时域响应为

其中k_a＝1，...，K_a表示射频通道数，则校准信号处理器520根据

可以计算发送射频通道时域校准系数。

(1)求各路射频通路的功率平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\left(\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{h}}_{k_a}^t\left|\right|}^2\right)$

(2)计算每条链路上的校准系数

为：

$c_{k_a}=\mathrm{sqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)/{\tilde{h}}_{k_a}^t,k_a=1,...,K_a.$

校准信号处理器520通过以下步骤计算频域校准系数，发送射频通道频域响应为

其中k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数，则校准信号处理器520根据

可以计算发送射频通道的频域校准系数。

(1)求各路射频通路的最大子载波功率的平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k}{\max }\left({\left|\right|{\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)\left|\right|}^2\right)$ 其中‖x‖²表示求复数x的模的平方；

(2)计算每条链路上的校准系数

为：

$c_{k_a}\left(k\right)=\frac{\mathrm{sqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)}{{\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)},k=1,...,N_{\mathrm{sc}},k_a=1,...,K_a$

基带信号处理器510在信号发射过程中根据校准信号处理器520计算得到的校准系数进行系数补偿，使得发送射频通道的幅度相位一致。

本发明实施例还提供了一种天线接收校准装置，如图6所示，该装置600包括基带信号处理器610和校准信号处理器620。结合图3所示，校准信号处理器620用于经射频收发信机，通过校准通道发送校准序列，校准序列经发送耦合网络到达接收射频通道。基带信号处理器610用于经射频收发信机，通过接收射频通道接收校准序列，并转发给校准信号处理器620。

校准信号处理器620根据接收到的校准序列计算接收射频通道的时域响应估计值或频域响应信号的估计值

其中，k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数。

并且，校准信号处理器620根据发送耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，当判断不需要补偿耦合网络误差时，校准信号处理器620根据

或

计算校准系数，并发送给基带信号处理器610。

结合图6所示，天线接收校准的装置600还包括耦合信号处理器630和耦合数据存储器640。

当校准信号处理器620判断需要补偿耦合网络误差时，将上述发送射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

发送给耦合信号处理器630。耦合信号处理器630将接收到的耦合网络数据发送给耦合数据存储器640。耦合数据存储器640将上述耦合网络数据存储到耦合网络数据表中。

耦合数据存储器将上述耦合网络数据存储到耦合网络数据表中。耦合网络数据表包括以下三种形式。如表1中所示，将耦合网络中每路发送耦合通道的信道冲击响应值按照天线型号、频段、收发通道类型、通道标识对应存储，形成一个数据存贮表格。表格每一行对应某一天线型号下某一子频段某一发送耦合通道的Ka路信道冲击响应值。

另一种存储表格如表2所示，将每路耦合通道最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、各路通道最高频点值、各路通道最低频点值对应存储，形成一个数据存贮表格。

表3示出了将基准耦合通道的最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值、各路耦合通道相对所述基准通道冲击响应值的偏差按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、基准通道最高频点值、基准通道最低频点值、各路通道最高频点与基准频点偏差、各路通道最低频点与基准频点偏差对应存储。

耦合数据存储器640，用于接收来自耦合信号处理器630的耦合网络数据，并根据存储耦合网络数据表读取发送通道数据

k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数。

结合图3所示，耦合信号处理器630还用于接收来自耦合数据存储器640的发送通道数据

并根据

对

或

进行修正，获取时域响应修正信号

和频域响应修正信号

发送给校准信号处理器620。

具体的说，耦合信号处理器630对时域响应估计值进行修正，获取时域响应修正信号

${\tilde{h}}_{k_a}^r={\hat{h}}_{k_a}^r{\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\right)}^H/{\left(\right|\left|h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\right|\left|\right)}^2,k_a=1,...,K_a.$

耦合信号处理器630通过以下两种方式之一，对频域响应信号的估计值

进行修正，获取频域响应修正信号

方式一：耦合信号处理器630首先对时域响应估计值进行修正获得

k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数。然后对时域响应修正信号

进行插值获得

n＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数。最后对进行FFT变换得到频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left({\tilde{h}}_{k_a}^r\left(n\right)\right).$

方式二：耦合信号处理器630首先将耦合通道时域响应

根据校准频带宽度进行插值得到

n＝1，...，N_sc，变换到频域获得耦合通道频域响应

$H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(n\right)\right),k=1,...,N_{\mathrm{sc}},$ N_sc表示频域校准的子载波数。

然后根据耦合通道频域响应

对频域信号的估计值

进行修正，获得频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^r\left(k\right){\left(H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)\right)}^H/{\left(\right|\left|H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)\right|\left|\right)}^2.$

当耦合数据存储器640反馈耦合通道数据为空，即耦合网络数据表中的耦合网络数据为空时，表明该耦合通道对校准精度影响可以忽略，耦合信号处理器630直接将

或

作为

或

不作处理，发送给校准信号处理器620。即， ${\tilde{h}}_{k_a}^r={\hat{h}}_{k_a}^r,$ ${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^r\left(k\right).$

耦合信号处理器630将得到的时域响应修正信号

和频域响应修正信号

发送给校准信号处理器620。

校准信号处理器620根据

和

计算校准系数，再将校准系数发送给基带信号处理器610。

校准信号处理器620通过以下步骤计算时域校准系数，接收射频通道时域响应为

其中k_a＝1，...，K_a表示射频通道数，则根据

可以计算发送射频通道时域校准系数。

(1)求各路射频通路的功率平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\left(\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\tilde{h}}_{k_a}^r\left|\right|}^2\right)$

(2)计算每条链路上的校准系数

为：

$c_{k_a}=\mathrm{sqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)/{\tilde{h}}_{k_a}^r,k_a=1,...,K_a.$

校准信号处理器620计算频域校准系数的过程，包括如下步骤：接收射频通道频域响应为

其中k_a＝1，...，K_a，K_a表示射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc表示频域校准的子载波数，则根据

可以计算接收射频通道的频域校准系数。

(1)求各路射频通路的最大子载波功率的平均值：

$P_{\mathrm{mean}}=\frac{1}{K_a}\underset{k_a=1}{\overset{K_a}{\mathrm{\Σ}}}\underset{k}{\max }\left({\left|\right|{\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)\left|\right|}^2\right),$ 其中‖x‖²表示求复数x的模的平方；

(2)计算每条链路上的校准系数

为：

$c_{k_a}\left(k\right)=\frac{\mathrm{sqrt}\left(P_{\mathrm{mean}}\right)}{{\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)},k=1,...,N_{\mathrm{sc}},k_a=1,...,K_a.$

基带信号处理器610在信号接收过程中根据校准信号处理器620计算得到的校准系数进行系数补偿，使得接收射频通道的幅度相位一致。

本发明提出的上述设备，能够通过在校准的时候考虑耦合网络各通道间误差，通过对耦合网络进行误差补偿，有效提高天线校准精度从而提升波束赋形的性能。此外，本发明提出的上述设备，对现有***的改动很小，不会影响***的兼容性，而且实现简单、高效。

在应用本发明的时候，上述方法通常在接入网设备中实现，上述天线发送校准装置和/或天线接收校准装置通常体现为基站或类似的接入网设备。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (22)

1.一种天线发送校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：

基带信号处理器通过发送射频通道发送校准序列，所述校准序列经接收耦合网络到达校准通道，校准信号处理器通过所述校准通道接收所述校准序列；

所述校准信号处理器根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的所述校准序列计算校准系数，并发送给所述基带信号处理器；

所述基带信号处理器在信号发射过程中根据所述校准系数进行系数补偿，使得发送射频通道的幅度相位一致。

2.如权利要求1所述的发送校准的方法，其特征在于，当所述校准信号处理器判断需要补偿耦合网络误差时，通过接收的所述校准序列计算校准系数包括以下步骤：

所述校准信号处理器根据接收到的所述校准序列计算所述发送射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

并发送给耦合信号处理器，其中，k_a＝1，...，K_a，K_a为射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc为频域校准的子载波数；

所述校准信号处理器将所述发送射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

发送给耦合信号处理器；

耦合数据存储器根据耦合网络数据表读取接收通道数据

所述耦合数据存储器将所述接收通道数据

发送到所述耦合信号处理器；

所述耦合信号处理器根据接收到的所述接收通道数据

对

或

进行修正，获取时域响应修正信号

和频域响应修正信号

发送给所述校准信号处理器；

所述校准信号处理器根据所述

和

计算校准系数，将所述校准系数发送给所述基带信号处理器。

3.如权利要求2所述的发送校准方法，其特征在于，所述耦合网络数据表的存储格式为：将接收耦合网络中每路耦合通道的冲击响应值按照天线型号、频段、收发通道类型和通道号对应存储。

4.如权利要求2所述的发送校准方法，其特征在于，所述耦合网络数据表的存储格式为：将所述每路耦合通道最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、通道最高频点值、通道最低频点值对应存储。

5.如权利要求2所述的发送校准方法，其特征在于，所述耦合网络数据表的存储格式为：将基准耦合通道的最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值、各路耦合通道相对所述基准通道冲击响应值的偏差按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、基准通道最高频点值、基准通道最低频点值、通道最高频点与基准频点偏差、通道最低频点与基准频点偏差对应存储。

6.如权利要求2所述的发送校准方法，其特征在于，所述耦合信号处理器对时域响应估计值

进行修正，获取时域响应修正信号

包括如下步骤：

${\tilde{h}}_{k_a}^t={\hat{h}}_{k_a}^t{\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\right)}^H/{\left(\right|\left|h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\right|\left|\right)}^2,k_a=1,...,K_a.$

7.如权利要求2所述的发送校准方法，其特征在于，所述耦合信号处理器通过以下方式之一对频域响应信号的估计值

进行修正，获取频域响应修正信号

对所述时域响应估计值

进行修正获得

k_a＝1，...，K_a，K_a为射频通道数，对所述时域响应修正信号

进行插值获得

n＝1，...，N_sc，N_sc为频域校准的子载波数，对所述

进行FFT变换得到频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left({\tilde{h}}_{k_a}^t\left(n\right)\right);$

将耦合通道时域响应

根据校准频带宽度进行插值，变换到频域获得耦合通道频域响应

$H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(n\right)\right),$ n＝1，...，N_sc，N_sc为频域校准的子载波数，根据所述耦合通道频域响应

对频域信号的估计值

进行修正，获得频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^t\left(k\right){\left(H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)\right)}^H/{\left(\right|\left|H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)\right|\left|\right)}^2.$

8.一种天线接收校准的方法，其特征在于，包括以下步骤：

校准信号处理器通过校准通道发送校准序列，所述校准序列经发送耦合网络到达接收射频通道，基带信号处理器通过所述接收射频通道接收所述校准序列，并转发给所述校准信号处理器；

所述校准信号处理器根据发送耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的所述校准序列计算校准系数，并发送给所述基带信号处理器；

所述基带信号处理器在信号接收过程中根据所述校准系数进行系数补偿，使得接收射频通道的幅度相位一致。

9.如权利要求8所述的接收校准的方法，其特征在于，当所述校准信号处理器判断需要补偿耦合网络误差时，通过接收的所述校准序列计算校准系数包括以下步骤：

所述校准信号处理器根据接收到的所述校准序列计算所述接收射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值并发送给耦合信号处理器，其中，k_a＝1，...，K_a，K_a为射频通道数，k＝1，...，N_sc，N_sc为频域校准的子载波数；

所述耦合数据存储器根据耦合网络数据表读取发送通道数据

所述耦合数据存储器将所述发送通道数据

发送到所述耦合信号处理器；

所述耦合信号处理器根据接收到的所述发送通道数据

对

或

进行修正，获取时域响应修正信号

和频域响应修正信号

发送给所述校准信号处理器，

所述校准信号处理器根据所述

和计算校准系数，将所述校准系数发送给所述基带信号处理器。

10.如权利要求9所述的接收校准的方法，其特征在于，所述耦合网络数据表的存储格式为：将发送耦合网络中每路耦合通道的冲击响应值按照天线型号、频段、收发通道类型和通道号对应存储。

11.如权利要求9所述的接收校准的方法，其特征在于，所述耦合网络数据表的存储格式为：将所述每路耦合通道最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值按照天线型号、最好频点、最低频点、收发类型、通道最高频点值、通道最低频点值对应存储。

12.如权利要求9所述的接收校准的方法，其特征在于，所述耦合网络数据表的存储格式为：将基准耦合通道的最高频点及最低频点对应的信道冲击响应值、各路耦合通道相对所述基准通道冲击响应值的偏差按照天线型号、最高频点、最低频点、收发类型、基准通道最高频点值、基准通道最低频点值、通道最高频点与基准频点偏差、通道最低频点与基准频点偏差对应存储。

13.如权利要求9所述的接收校准的方法，其特征在于，所述耦合信号处理器对时域响应估计值进行修正，获取时域响应修正信号

包括如下步骤：

${\tilde{h}}_{k_a}^r={\hat{h}}_{k_a}^r{\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\right)}^H/{\left(\right|\left|h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\right|\left|\right)}^2,k_a=1,...,K_a.$

14.如权利要求9所述的接收校准的方法，其特征在于，所述耦合信号处理器通过以下方式之一对频域响应信号的估计值进行修正，获取频域响应修正信号

先对所述时域响应估计值

进行修正获得k_a＝1，...，K_a，K_a为射频通道数，对所述时域响应修正信号

进行插值获得n＝1，...，N_sc，N_sc为频域校准的子载波数，对所述

进行FFT变换得到频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left({\tilde{h}}_{k_a}^r\left(n\right)\right);$

将耦合通道时域响应根据校准频带宽度进行插值得到

n＝1，...，N_sc，变换到频域获得耦合通道频域响应

$H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(n\right)\right),$ 根据所述耦合通道频域响应

对频域信号的估计值

进行修正，获得频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^r\left(k\right){\left(H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)\right)}^H/{\left(\right|\left|H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)\right|\left|\right)}^2.$

15.一种天线发送校准的装置，其特征在于，包括基带信号处理器和校准信号处理器，

所述基带信号处理器，用于通过发送射频通道发送校准序列，所述校准序列经接收耦合网络到达校准通道；

所述校准信号处理器，用于通过所述校准通道接收所述校准序列，以及所述校准信号处理器根据接收耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的所述校准序列计算校准系数，并发送给所述基带信号处理器；

所述基带信号处理器还用于在信号发射过程中根据所述校准系数进行系数补偿，使得发送射频通道的幅度相位一致。

16.如权利要求15所述的发送校准的装置，其特征在于，所述发送校准的装置还包括耦合信号处理器和耦合数据存储器，

所述耦合信号处理器，用于接收来自所述校准信号处理器的发送射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

其中，所述发送射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

由所述校准信号处理器根据接收到的所述校准序列计算获得，

所述耦合数据存储器，根据耦合网络数据表读取接收通道数据

k_a＝1，...，K_a，K_a为射频通道数，

所述耦合信号处理器还用于接收来自所述耦合数据存储器的所述接收通道数据

并根据所述

对对

或

进行修正，获取时域响应修正信号

和频域响应修正信号

发送给所述校准信号处理器。

17.如权利要求16所述的发送校准的装置，其特征在于，所述耦合信号处理器对时域响应估计值

进行修正，获取时域响应修正信号

${\tilde{h}}_{k_a}^t={\hat{h}}_{k_a}^t{\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\right)}^H/{\left(\right|\left|h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\right|\left|\right)}^2,k_a=1,...,K_a.$

18.如权利要求16所述的发送校准的装置，其特征在于，所述耦合信号处理器通过以下方式之一获取频域响应修正信号

对所述时域响应估计值

进行修正获得

k_a＝1，...，K_a，K_a为射频通道数，所述耦合信号处理器对所述时域响应修正信号

进行插值获得

n＝1，...，N_sc，N_sc为频域校准的子载波数，所述耦合信号处理器对所述

进行FFT变换得到频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left({\tilde{h}}_{k_a}^t\left(n\right)\right);$

将耦合通道时域响应

根据校准频带宽度进行插值，变换到频域获得耦合通道频域响应 $H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(n\right)\right),$ n＝1，...，N_sc，N_sc为频域校准的子载波数，所述耦合信号处理器根据所述耦合通道频域响应

对频域信号的估计值

进行修正， ${\tilde{H}}_{k_a}^t\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^t\left(k\right){\left(H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)\right)}^H/{\left(\right|\left|H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)\right|\left|\right)}^2,$ 获取频域响应修正信号

19.一种天线接收校准的装置，其特征在于，包括基带信号处理器和校准信号处理器，

所述校准信号处理器，用于通过校准通道发送校准序列，所述校准序列经发送耦合网络到达接收射频通道，以及所述校准信号处理器根据发送耦合网络精度判断是否需要补偿耦合网络误差，通过接收的所述校准序列计算校准系数，并发送给所述基带信号处理器；

所述基带信号处理器用于通过所述接收射频通道接收所述校准序列，并转发给所述校准信号处理器，以及所述基带信号处理器在信号接收过程中根据所述校准系数进行系数补偿，使得接收射频通道的幅度相位一致。

20.如权利要求19所述的接收校准的装置，其特征在于，所述接收校准的装置还包括耦合信号处理器和耦合数据存储器，

所述耦合信号处理器，用于接收来自所述校准信号处理器的接收射频通道的时域响应估计值

或频域响应信号的估计值

其中，所述时域响应估计值

或频域响应信号的估计值由所述校准信号处理器根据接收到的所述校准序列获得；

所述耦合数据存储器，用于接根据耦合网络数据表读取发送通道数据k_a＝1，...，K_a，K_a为射频通道数，

所述耦合信号处理器还用于接收来自所述耦合数据存储器的所述发送通道数据

并根据所述

对对

或

进行修正，获取时域响应修正信号

和频域响应修正信号

发送给所述校准信号处理器。

21.如权利要求19所述的接收校准的装置，其特征在于，所述耦合信号处理器对时域响应估计值

进行修正，获取时域响应修正信号

${\tilde{h}}_{k_a}^r={\hat{h}}_{k_a}^r{\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\right)}^H/{\left(\right|\left|h_{k_a,\mathrm{CP}}^t\right|\left|\right)}^2,k_a=1,...,K_a.$

22.如权利要求19所述的接收校准的装置，其特征在于，所述耦合信号处理器通过以下方式之一，获取频域响应修正信号

对所述时域响应估计值进行修正，获得

k_a＝1，...，K_a，K_a为射频通道数，所述耦合信号处理器对所述时域响应修正信号

进行插值获得

n＝1，...，N_sc，N_sc为频域校准的子载波数，所述耦合信号处理器对所述

进行FFT变换得到频域响应修正信号

${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left({\tilde{h}}_{k_a}^r\left(n\right)\right);$

将耦合通道时域响应

根据校准频带宽度进行插值得到

n＝1，...，N_sc，变换到频域获得耦合通道频域响应

$H_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(k\right)=\mathrm{FFT}\left(h_{k_a,\mathrm{CP}}^r\left(n\right)\right),$ n＝1，...，N_sc，N_sc为频域校准的子载波数，

所述耦合信号处理器根据所述耦合通道频域响应

对频域信号的估计值

进行修正， ${\tilde{H}}_{k_a}^r\left(k\right)={\hat{H}}_{k_a}^r\left(k\right){\left(H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)\right)}^H/{\left(\right|\left|H_{k_a,\mathrm{CP}}^t\left(k\right)\right|\left|\right)}^2,$ 获取频域响应修正信号

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