申请/专利权人：中国电子科技集团公司第五十四研究所

申请日：2022-09-28

公开（公告）日：2024-06-14

公开（公告）号：CN115580324B

主分类号：H04B7/0408

分类号：H04B7/0408;H04B7/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.14#授权;2023.01.24#实质审查的生效;2023.01.06#公开

摘要：本发明公开了一种基于二维信息熵的接收波束优选分集装置，包括阵列接收天线、阵列接收信号采集单元、二维信息熵分析器、波束信号处理单元、波束控制单元、优选分集接收控制器、优选接收与帧同步单元、分集接收解调单元以及译码器。本发明使用数字阵列接收天线得到接收多波束信号，采用二维信息熵分析方法对接收多波束信号进行相关和信息熵分析，通过二维信息熵提取接收信号的最大信息熵和合并信息熵对最佳波束组合进行优选，实现接收波束优选分集，增加分集手段，使设备性能提升8dB，可用于超视距衰落信道下的信息传输，特别适用于点对多点组网超视距通信，并且支持TDD与FDD两种通信体制。

主权项：1.一种基于二维信息熵的接收波束优选分集装置，其特征在于：包括阵列接收天线、阵列接收信号采集单元、二维信息熵分析器、波束信号处理单元、波束控制单元、优选分集接收控制器、优选接收与帧同步单元、分集接收解调单元以及译码器；接收信号进入阵列接收天线，完成阵列模拟信号的接收，并将模拟信号送入阵列接收信号采集单元；波束控制单元产生波束控制信号和波束成形信号，并分别输出至阵列接收信号采集单元和波束信号处理单元；阵列接收信号采集单元依据波束控制信号对接收阵列模拟信号进行模数转换，得到数字信号，并送入波束信号处理单元；波束信号处理单元按照波束成形信号指示，对接收阵列数字信号进行数字波束成形处理，得到波束信号，并将波束信号分别送入二维信息熵分析器和优选接收与帧同步单元；二维信息熵分析器对波束信号进行相关和信息熵分析，提取接收信号的二维信息熵矩阵信息，并将其送入优选分集接收控制器；优选分集接收控制器采用二维信息熵提取析构与分析评估方式获得最大信息熵波束信息和最大合并信息熵信息，得出最佳波束组合，并将接收波束优选控制信号输出至优选接收与帧同步单元；优选接收与帧同步单元依据接收波束优选控制信号对接收波束信号进行优选，同时对优选的波束信号进行帧匹配，实现帧同步，获得优选接收信号并输出至分集接收解调单元；分集接收解调单元对优选后的接收信号进行解调，将基带信号从载波中提取出来，送入译码器；译码器按照译码原则，完成基带信号译码，最终得出业务信息；二维信息熵分析器包括波束信号预处理器、抗多径处理器、波束信号分析控制器、相关系数分析器、信息熵分析器、相关矩阵产生器和二维相关信息熵矩阵合成器；波束信号分析控制器为信号分析的控制单元，用于产生波束信号的预处理控制信号、相关系数分析控制信号和熵分析控制信号，并分别送至波束信号预处理器、相关系数分析器和信息熵分析器；波束信号送入二维信息熵分析器后首先进入波束信号预处理器，根据预处理控制信号，波束信号预处理器对波束信号进行陷波、降噪、排序处理，得到处理后的多波束信号和排序后波束信号，并分别输出至抗多径处理器和相关系数分析器；抗多径处理器采用信号的自相关匹配方法消除多径影响，得到消除多径后的多波束信号，输出至信息熵分析器；相关系数分析器根据相关系数分析控制信号，对排序后的波束信号进行相关分析，得到波束的相关系数，输出至相关矩阵产生器；相关矩阵产生器对波束相关系数进行矩阵化处理，产生信息熵分析选择信号和多波束相关矩阵信息，并分别输出至信息熵分析器和二维相关信息熵矩阵合成器；信息熵分析器根据信息熵分析选择信号对消除多径后的多波束信号和相关矩阵信号进行分析和熵合成，得出各波束信息熵信息，输出至二维相关信息熵矩阵合成器；二维相关信息熵矩阵合成器根据多波束相关矩阵信息分析、合成各波束信息熵，得出二维信息熵信息输出至优选分集接收控制器；优选分集接收控制器包括二维信息熵提取器、相关系数析构器、最大信息熵提取器、合并信息熵估计器、相关加权系数产生器和最佳波束组合优选器；二维信息熵矩阵信息进入二维信息熵提取器和相关系数析构器；相关系数析构器完成对熵矩阵信息的相关系数提取、匹配、对齐处理，得到相关控制信号并输出至二维信息熵提取器，同时将得到的相关系数信息输出至相关加权系数产生器；相关加权系数产生器对相关系数进行高阶加权处理，输出多波束熵估计加权信息至合并信息熵估计器；二维信息熵提取器依据相关控制信息对二维信息熵矩阵信息进行特征信息熵提取、分离，得到多波束二维信息熵，输出至最大信息熵提取器和合并信息熵估计器；最大信息熵提取器对多波束二维信息熵进行比较，提取出最大信息熵波束信息输出至最佳波束组合优选器；合并信息熵估计器根据多波束熵估计加权信息对多波束二维信息熵进行加权分集合并，得出最大合并信息熵信息，输出至最佳波束组合优选器；最佳波束组合优选器对最大信息熵和合并信息熵进行优选，对最佳波束组合进行比较，得出接收波束优选控制信号，指导优选接收与帧同步单元实现接收波束优选分集。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种基于二维信息熵的接收波束优选分集装置

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