TD-SCDMA系统中一种快速的下行波束形成技术

摘　要：利用阵列天线系统接收信号的自相关矩阵的最大特征值所对应的本征向量的信号处理（PSM）思想，提出一种适用于TD-SCDMA系统的快速下行波束形成技术。此方法利用各个用户的扩频码进行目标用户的数据分离，并用迭代的方法代替用户信号的自相关矩阵的特征分解，降低了计算复杂度。计算机仿真验证了该方法的有效性。

　　关键词：TD-SCDMA ；智能天线；最大特征值；波束形成;算法

一、引言

　　TD-SCDMA系统是第一个由我国提出的第三代移动通信标准，它采用宽带码分多址技术，具有抗干扰、容量大、保密性好以及软越区切换等性能。TD-SCDMA系统采用智能天线，在基站端用来形成多波束发射用户信号，可以极大地提高目标用户的信干噪比，使得用户端接收时干扰极大减少，从而提高系统的性能。

　　TD-SCDMA系统中下行的波束形成技术是利用上行接收信号提取参数的［1～3］，波束赋形算法一般有固定波束赋形、最强径波束赋形、特征分解赋形［4］等。其中特征分解赋形需要目标用户的信号能量足够高于其它用户信号能量，才能使得最大特征值所对应的特征向量正确表征目标用户的来波方向。在CDMA系统中利用用户的扩频码解扩接收信号，以利用扩频因子带来的增益，满足特征分解的这一要求。在TD-SCDMA系统中的，同一时隙的每个用户所使用的扩频因子不一样长，且这些扩频因子值都偏小，因而不能简单地解扩来生成相关矩阵，并且得到的扩频增益不够高。怎样有效地利用这变长的扩频码先验信息来形成下行波束，是本文主要解决的问题。

　　本文介绍一种快速的下行波束形成方法PSM，它基于最大信噪比特征原理，有效地利用变长的扩频码先验信息，将变长的扩频因子归一化后，生成相关矩阵，并用迭代的方法代替了矩阵分解求取最大特征值所对应的特征向量，大大降低了计算量，而且可以实时地生成阵列天线系统的优化参数。