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1、(10)申请公布号 CN 103607229 A (43)申请公布日 2014.02.26 CN 103607229 A (21)申请号 201310489418.9 (22)申请日 2013.10.17 H04B 7/04(2006.01) H04B 7/08(2006.01) (71)申请人 上海交通大学 地址 200240 上海市闵行区东川路 800 号 (72)发明人 范海军 耿军平 刘明明 金荣洪 梁仙灵 (74)专利代理机构 上海汉声知识产权代理有限 公司 31236 代理人 郭国中 (54) 发明名称 基于可重构功率合成器的多天线选择性合并 分集方法 (57) 摘要 本发明提供一。
2、种基于可重构功率合成器的多 天线选择合并分集方法， 包括 L 个用于接收信号 的独立天线， L1， 所述每个天线通过射频电缆分 别连接到可重构功率合成器的不同的射频输入端 口， 每个天线收到的射频信号在可重构功率合成 器内部按照不同的权值组合成为一路信号， 从可 重构功率合成器输出口输出。与传统的选择性合 并分集相比， 该分集方法能够提供更多的选择通 道， 从而得到更好信噪比的信号。 本发明在保持原 有的分集天线数量的基础上， 实现更多的通道选 择， 改善信噪比， 降低误码率。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (1。
3、2)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103607229 A CN 103607229 A 1/1 页 2 1. 一种基于可重构功率合成器的多天线选择性合并分集方法， 其特征在于 ： 包括 L 个 用于接收信号的独立天线， L1， 所述每个天线通过射频电缆分别连接到可重构功率合成器 的不同的射频输入端口， 每个天线收到的射频信号在可重构功率合成器内部按照不同的权 值组合成为一路信号， 从可重构功率合成器输出口输出。 2. 根据权利要求 1 所述的基于可重构功率合成器的多天线选择性合并分集方法， 其特 征在于 ： 所述每个天线的接收信号通道的权值为 0。
4、 或 1。 3. 根据权利要求 2 所述的基于可重构功率合成器的多天线选择性合并分集方法， 其特 征在于 ： 所述 L 个独立天线提供 2L-1 种不同的权值组合情况。 4. 根据权利要求 3 所述的基于可重构功率合成器的多天线选择性合并分集方法， 其特 征在于 ： 通过检测器对 2L-1 种不同的权值组合情况下的合成信号的信噪比进行检测， 选择 合成信号的信噪比最大的情况的各射频信号通道所对应的权值为最终权值。 5. 根据权利要求 4 所述的基于可重构功率合成器的多天线选择性合并分集方法， 其特 征在于 ： 在可重构功率合成器内部根据最终权值选择各射频通道的通断， 将选择的合成路 径的信号从。
5、可重构功率合成器输出端口输出， 进入接收机。 权 利 要 求 书 CN 103607229 A 2 1/3 页 3 基于可重构功率合成器的多天线选择性合并分集方法 技术领域 0001 本发明涉及用于无线通信领域一种新的分集方法， 具体地， 涉及一种基于可重构 功率合成器的多天线选择性合并分集方法。 背景技术 0002 分集技术是一种用来补偿信道衰落的技术， 可以用相对低廉的投资就可以大幅度 改进无线链路性能。它通常是使用两个或者更多的接收天线来实现。选择性合并是最简单 的分集， 它只需要使用到一个接收机。 0003 传统的选择性合并， 是在射频前端采用开关实现接收天线的选择。 对于L个 （L1。
6、） 接收天线， 由于采用射频开关， 所以每次只能选择单独一个天线进行接收。 接收通道的数量 等于 L 个。传统的选择性合并从这 L 个信道中选择信噪比最大的通道。这种合并方式并没 有充分利用各分集天线的信号， 如果不同天线的信号可以相互组合， 可以得到更多的接收 通道数目， 从而可能得到更好的信噪比， 降低误码率。 发明内容 0004 针对上述现有技术中的存在的缺陷， 本发明的目的是提供一种基于可重构功率合 成器的多天线选择性合并分集方法， 在相同的信道条件下， 误码率明显低于传统的选择性 合并。 0005 为达到上述目的， 本发明所采用的技术方法如下 ： 0006 一种基于可重构功率合成器的。
7、多天线选择性合并分集方法， 包括 L 个用于接收信 号的独立天线， L1， 所述每个天线通过射频电缆分别连接到可重构功率合成器的不同的射 频输入端口， 每个天线收到的射频信号在可重构功率合成器内部按照不同的权值组合成为 一路信号， 从可重构功率合成器输出口输出。 0007 优选地， 所述每个天线的接收信号通道的权值为 0 或 1。 0008 优选地， 所述 L 个独立天线提供 2L-1 种不同的权值组合情况。 0009 优选地， 通过检测器对 2L-1 种情况下的合成信号的信噪比进行检测， 选择合成信 号的信噪比最大的情况的各射频信号通道所对应的权值为最终权值。 0010 优选地， 在可重构功。
8、率合成器内部根据最终权值选择各射频通道的通断， 将选择 的合成路径的信号从可重构功率合成器输出端口输出， 进入接收机。 0011 本发明所采用的基于可重构功率合成器的多天线选择性合并分集方法， 该分集方 法是在射频前端采用可重构功率合成器代替原有的射频开关实现多天线选择性合并分集。 与传统的选择性合并分集相比， 该分集方法能够提供更多的选择通道， 从而得到更好信噪 比的信号。本发明在保持原有的分集天线数量的基础上， 实现更多的通道选择， 改善信噪 比， 降低误码率。 附图说明 说 明 书 CN 103607229 A 3 2/3 页 4 0012 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细。
9、描述， 本发明的其它特征、 目的和优点将会变得更明显 ： 0013 图 1 为本发明一实施例的系统结构图 ； 0014 图 2 为本发明可重构功率合成器一实施例的结构图 ； 0015 图 3 为本发明的实施例与传统选择性合并相比的性能。 具体实施方式 0016 下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。 以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明， 但不以任何形式限制本发明。 应当指出的是， 对本领域的普通技术 人员来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进。 这些都属于本发明 的保护范围。 0017 请参阅图 1， 基于可重构功率合成器的多天线选择性合并分集方法实。
10、施例图。 0018 4 个独立天线用于接收信号， 所述每个天线通过射频电缆分别连接到可重构 功率合成器的不同的射频输入端口， 可重构功率合成器的实施方法可以参见 Y.Chung 和 R.Song 等人在国际期刊电子快报 （Electronics Letters）的文章 “两种工作模式的 功率路径 ： 两通道的威尔金森功率分配器和单独一路的通道 （Power routing scheme with dual operating modes:two-way Wilkinson divider and one-way signal path， ISSN0013-5194， 2004 年 1 月 22。
11、 日” 提出了一款可重构功率合成器。该可重构功率合成器 的结构如图2所示， 在传统的威尔金森功率合成器上通过两个微带耦合线和6个射频开关， 实现可重构功率合成器。当 S1-S5 全部闭合， 实现端口 1 和端口 2 同时导通， 对应于 “11” 。 当 S1， S2， S3， S5 断开， S4 闭合， 实现端口 1 导通， 而端口 2 隔离， 对应于 “10” 。当 S1， S3， S4， S5 断开， S2 闭合， 实现端口 2 导通， 而端口 1 隔离， 对应于 “01” 。若要实现 4 路可重构 功率合成器， 可进行两级可重构功率合成器级联， 即三个两路可重构功率合成器实现 4 路 可。
12、重构功率合成器。 0019 每个天线收到的射频信号在可重构功率合成器内部按照不同的权值组合成为一 路信号， 4 个天线的编号分别为天线 1、 天线 2、 天线 3 和天线 4， 分别与可重构功率合成器的 输入端口 1、 输入端口 2、 输入端口 3 和输入端口 4 用射频电缆线相连， 可重构功率合成器的 权值组合说明如下 ： 0020 可重构功率合成器的输出端口的输出射频信号来自于单独一个天线的情况 ： 单独 天线1的权值记为1000， 单独天线2的权值记为0100， 单独天线3的权值记为0010， 单独天 线 4 的通道记为 0001 ； 0021 可重构功率合成器的输出端口的输出射频信号来。
13、自于两个天线合成的情况 ： 天线 1 与天线 2 合成的权值记为 1100, 天线 1 与天线 3 合成的权值记为 1010, 天线 1 与天线 4 合成的权值记为 1001, 天线 2 与天线 3 合成的权值记为 0110, 天线 2 与天线 4 合成的权值 记为 0101, 天线 3 与天线 4 合成的权值记为 0011 ； 0022 可重构功率合成器的输出端口的输出射频信号来自于三个天线合成的情况 ： 天线 1、 天线 2 和天线 3 合成的权值记为 1110， 天线 1、 天线 2 和天线 4 合成的权值记为 1101， 天 线 2、 天线 3 和天线 4 合成的权值记为 0111 ；。
14、 0023 可重构功率合成器的输出端口的输出射频信号来自于四个天线合成的情况 ： 天线 说 明 书 CN 103607229 A 4 3/3 页 5 1、 天线 2、 天线 3 和天线 3 合成的权值记为 1111。 0024 所以对应于 4 个接收天线， 通道数量为 15 个， 对应的权值的组合为 15 个。 0025 通过检测器对 15 种情况下的合成信号的信噪比进行检测， 选择合成信号的信噪 比最大的情况的各射频信号通道所对应的权值为最终权值。 0026 在可重构功率合成器内部根据最终的权值选择各射频通道的通断， 将选择的合成 路径的信号从可重构功率合成器输出端口输出， 进入接收机。 0。
15、027 如图 3 所示是本实施例的仿真得到的平均信噪比与误码率的关系图。本实施例是 采用 BPSK 调制， 平坦的瑞利衰落信道模型下各个接收天线是不相关的， 且假设发送 “0” 和 “1” 的概率相等， 天线的个数 L 分别为 2、 4、 6， 仿真样本数量为 108。横坐标的信噪比代表单 独一个天线接收时的平均信噪比。从图中可以看出， 基于可重构功率合成器的多天线选择 性合并分集方法在相同的信道条件下， 误码率明显低于传统的选择性合并。 0028 以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是， 本发明并不局限于上述 特定实施方式， 本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改， 这并不影 响本发明的实质内容。 说 明 书 CN 103607229 A 5 1/2 页 6 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103607229 A 6 2/2 页 7 图 3 说 明 书 附 图 CN 103607229 A 7 。