基于多天线无线通信系统的通道同步方法、装置

技术领域

本申请涉及领域，特别是涉及一种基于多天线无线通信系统的通道同步方法、装置、通信设备和存储介质。

背景技术

随着移动通信技术迅速发展，为满足日益增长的移动数据流量和日益增多的连接设备需求，并面对不断涌现的新业务和新应用场景，在第四代移动通信系统（4G）之后延伸了第五代移动通信系统（5G）。大规模天线技术（Massive MIMO，多输入多输出）是5G的核心技术之一，基于Massive MIMO的无线通信系统可以利用天线提供的空间自由度，以在相同的时间-频率资源上为多个用户复用消息，将辐射信号聚焦到目标用户。

通过波束赋形技术可以实现在特定方向上对辐射信号进行聚焦，使得信号在预期目标位置处相干重叠，但需要无线通信系统中各射频通道具有严格的相位和幅度同步。

现有技术中，针对基于Massive MIMO的无线通信系统中多通道的同步问题，通常采用功分器形成的功分网络实现多通道的同步，但在通道数目较多的情况下，其需要一个庞大的功分网络，大大增加了通信系统的体积，且高精度的功分网络结构复杂、成本较高，而随着器件的老化，功分网络的工作特性也会发生变化，影响各通道的性能一致性。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决上述问题的一种基于多天线无线通信系统的通道同步方法、装置、通信设备和存储介质。

一种基于多天线无线通信系统的通道同步方法，所述方法包括：

在检测到所述多天线无线通信系统的校准触发事件时，确定基准射频设备的基准通道特征信息；其中，所述基准通道特征信息包括基准幅度信息和基准相位信息；

采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与所述基准射频设备的射频通道同步。

在一个实施例中，所述基准射频设备包括基准射频接收器和基准射频发射器，所述确定基准射频设备的基准通道特征信息，包括：

若所述基准射频设备为基准射频接收器时，确定所述基准射频接收器的第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位，并将所述第一接收通道的信号幅度和所述第一接收通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息；

若所述基准射频设备为基准射频发射器时，确定所述基准射频发射器的第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位，并将所述第一发射通道的信号幅度和所述第一发射通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息。

在一个实施例中，所述确定所述基准射频接收器的第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位，包括：

获取所述第一接收通道的第一数字信号；

根据所述第一数字信号，确定所述第一接收通道的信号幅度和所述第一接收通道的信号相位。

在一个实施例中，当所述基准射频设备为基准射频接收器时，所述多个待校准射频设备为多个待校准射频接收器，所述采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，包括：

针对每一待校准射频接收器，获取所述待校准射频接收器的第二接收通道的第二数字信号，并根据所述第二数字信号确定所述第二接收通道的信号幅度；

采用所述第一接收通道的信号幅度和所述第二接收通道的信号幅度，得到所述第二接收通道对应的第一幅度校准因子，并根据所述第一幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第二数字信号；

所述采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，包括：

针对每一待校准射频接收器，根据所述幅度校准后的第二数字信号确定所述第二接收通道的信号相位，并确定所述第二接收通道的信号相位与所述第一接收通道的信号相位的相位差；

根据所述相位差，得到所述第二接收通道对应的第一相位校准因子，并根据所述第一相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第二数字信号。

在一个实施例中，所述确定所述基准射频发射器的第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位，包括：

获取所述第一发射通道的第三数字信号；

根据所述第三数字信号，确定所述第一发射通道的信号幅度和所述第一发射通道的信号相位。

在一个实施例中，当所述基准射频设备为基准射频发射器时，所述多个待校准射频设备为多个待校准射频发射器，所述采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，包括：

针对每一待校准射频发射器，获取所述待校准射频发射器的第二发射通道的第四数字信号，并根据所述第四数字信号确定所述第二发射通道的信号幅度；

采用所述第一发射通道的信号幅度和所述第二发射通道的信号幅度，得到所述第二发射通道对应的第二幅度校准因子，并根据所述第二幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第四数字信号；

所述采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，包括：

针对每一待校准射频发射器，根据所述幅度校准后的第四数字信号和所述第一发射通道的第三数字信号，确定所述第一发射通道与所述第二发射通道的相位差绝对值；

根据所述相位差绝对值，确定所述第二发射通道对应的第二相位校准因子，并根据所述第二相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第四数字信号。

在一个实施例中，所述多天线无线通信系统包括多个天线阵元，在所述确定基准射频设备的基准通道特征信息的步骤之前，所述方法还包括：

当所述基准射频设备为基准射频接收器时，所述多个天线阵元为多个接收天线阵元，将所述基准射频接收器的第一接收通道与第一接收天线阵元固定连接，并将多个待校准射频接收器各自的第二接收通道分别与多个第二接收天线阵元一一连接；

当所述基准射频设备为基准射频发射器时，所述多个天线阵元为多个发射天线阵元，将所述基准射频发射器的第一发射通道与第一发射天线阵元固定连接，并将多个待校准射频发射器各自的第二发射通道分别与多个第二发射天线阵元一一连接。

一种基于多天线无线通信系统的通道同步装置，所述装置包括：

基准通道特征信息确定模块，用于在检测到所述多天线无线通信系统的校准触发事件时，确定基准射频设备的基准通道特征信息；其中，所述基准通道特征信息包括基准幅度信息和基准相位信息；

校准模块，用于采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与所述基准射频设备的射频通道同步。

一种通信设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的基于多天线无线通信系统的通道同步方法的步骤。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的基于多天线无线通信系统的通道同步方法的步骤。

上述一种基于多天线无线通信系统的通道同步方法、装置、通信设备和存储介质，通过在检测到多天线无线通信系统的校准触发事件时，确定基准射频设备的基准通道特征信息，基准通道特征信息包括基准幅度信息和基准相位信息，进而采用基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并采用基准相位信息对多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与基准射频设备的射频通道同步，实现了对多天线无线通信系统中多通道的同步，通过对射频部分的幅相不一致进行补偿以校准，能够使得多通道特性一致，无需庞大的功分网络，提升了通信系统的灵活性，降低了设备成本，也避免了因器件老化对通道一致性的影响。

附图说明

图1为一个实施例中一种基于多天线无线通信系统的通道同步方法的流程示意图；

图2为一个实施例中一种无线通信系统架构的示意图；

图3为一个实施例中一种接收通道校准步骤的流程示意图；

图4为一个实施例中一种接收通道校准结果的示意图；

图5为一个实施例中一种发射通道校准步骤的流程示意图；

图6a为一个实施例中一种发射通道校准结果的示意图；

图6b为一个实施例中一种接收天线阵的示意图；

图6c为一个实施例中一种发射天线阵的示意图；

图7为一个实施例中一种基于多天线无线通信系统的通道同步装置的结构框图；

图8为一个实施例中一种计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基于多天线无线通信系统的通道同步方法，本实施例以该方法应用于通信设备进行举例说明，可以理解的是，该方法也可以应用于终端或服务器，还可以应用于包括终端和服务器的系统，并通过终端和服务器的交互实现。本实施例中，该方法包括以下步骤：

步骤101，在检测到所述多天线无线通信系统的校准触发事件时，确定基准射频设备的基准通道特征信息；其中，所述基准通道特征信息包括基准幅度信息和基准相位信息；

作为一示例，校准触发事件可以为对多天线无线通信系统中多通道的幅度和相位进行一致性校准，其可以在每次系统上电后进行校准，即在多天线无线通信系统上电时，确认检测到校准触发事件，以进行多通道的幅相校准。

在实际应用中，可以在多天线无线通信系统上电时，确认检测到针对多天线无线通信系统的校准触发事件，进而可以确定基准射频设备的基准通道特征信息，该基准通道特征信息可以包括基准幅度信息和基准相位信息，以进一步根据基准幅度信息和基准相位信息进行多通道的幅相校准。

具体地，在每次多天线无线通信系统上电后，可以根据基准射频接收器的接收通道幅相特性为基准（即基准射频设备的基准通道特征信息），对该通信系统中多个接收通道进行一致性校准；并可以根据基准射频发射器的发射通道幅相特性为基准（即基准射频设备的基准通道特征信息），对该通信系统中多个发射通道进行一致性校准。

步骤102，采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与所述基准射频设备的射频通道同步。

在得到基准通道特征信息后，由于基准通道特征信息可以包括基准幅度信息和基准相位信息，进而可以采用基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并可以采用基准相位信息对多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与基准射频设备的射频通道同步。

例如，校准时可以根据射频接收器0的接收通道幅相特性为基准，对通信系统中其余多个射频接收器的接收通道进行一致性校准，实现其余多个射频接收器与射频接收器0的通道幅相一致。

又如，校准时可以根据射频发射器0的发射通道幅相特性为基准，对通信系统中其余多个射频发射器的发射通道进行一致性校准，实现其余多个射频发射器与射频发射器0的通道幅相一致。

在一示例中，如图2所示，基于无线通信系统架构，其中，在发射端，数字信号处理模块可以将待发送的信息进行编码、调制等处理后，输出相应的数字信号至射频发射器，射频发射器可以将输入的数字信号进行D/A变换（即将数字信号转换为模拟信号）得到模拟信号，再通过射频上变频，即将输入的信号与射频本振进行混频处理，以得到射频输出，进而射频收发器的输出信号可以通过发射天线阵发送出去。

在接收端，通过接收天线阵接收的信号，可以在射频接收器中进行射频下变频和A/D变换（即将模拟信号转换为数字信号），进而可以将得到的数字信号输出至数字信号处理模块，数字信号处理模块可以对该数字信号进行处理。

以通道0为例，针对图2中信号的流向及变换进行说明：

在发射端，数字信号处理模块可以将编码、调制好的中频数字信号传输给射频发射器，该信号的复信号表达式可以为：

其中，

幅相调制，即通过改变

其中，

其中，

其中，

将

其中，

电磁波信号在空间中会发生幅度衰减，到达接收天线时会有一个附加相移，而无线环境中存在着噪声，接收天线同时也会接收到噪声，则射频通道0发射的信号到达接收天线处，其表达式可以为：

其中，

输入信号

其中，

将

其中，

两路中频模拟信号

由上述可知，对于多天线无线通信系统，需要保持发射通道和接收通道的幅相一致性，使得在各通道的原始幅度和相位一致的情况下，波束赋形对各通道的调幅和移相能够得到正确的结果。

射频发射器和射频接收器可以具有一个或多个通道，在使用内部射频本振的情况下，单个射频收发器中多个通道可以实现同步，但基于Massive MIMO的无线通信系统中天线数目较多，如天线数目为64个以上，需要使用多个射频收发器。由于每个射频收发器上电后，其内部本振的相位不确定，传统的单次校准无法解决各射频通道的同步问题。

而采用外部本振通过功分器一分多路作为多个射频收发器的外部本振输入的方式，在通道数目较多的情况下需要一个庞大的功分网络，大大增加了通信系统的体积，且为保证精确的通道特性的高精度功分网络结构复杂、成本较高，此外，随着器件的老化，功分网络的工作特性也会发生变化，导致各通道的性能不一致，造成波束赋形中主波束指向发生偏差，旁瓣电平抬高等问题。

本申请中通过采用数字信号处理模块对射频部分的幅相不一致进行补偿，能够使得多通道特性一致，从而实现多天线无线通信系统多通道的同步，其无需庞大的功分网络，由于每个射频收发器可以采用内部本振，则可以通过增加射频收发器的方式增加通道数目，提升了通信系统的灵活性，有效降低了设备成本，且在每次设备上电后进行各通道的幅相校准，使得各通道的器件老化并不会对校准后的通道一致性造成影响，能够对通道的非时变误差和时变误差实现校正。

在本申请实施例中，通过在检测到多天线无线通信系统的校准触发事件时，确定基准射频设备的基准通道特征信息，基准通道特征信息包括基准幅度信息和基准相位信息，进而采用基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并采用基准相位信息对多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与所述基准射频设备的射频通道同步，实现了对多天线无线通信系统中多通道的同步，通过对射频部分的幅相不一致进行补偿以校准，能够使得多通道特性一致，无需庞大的功分网络，提升了通信系统的灵活性，降低了设备成本，也避免了因器件老化对通道一致性的影响。

在一个实施例中，基准射频设备可以包括基准射频接收器和基准射频发射器，所述确定基准射频设备的基准通道特征信息，可以包括如下步骤：

若所述基准射频设备为基准射频接收器时，确定所述基准射频接收器的第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位，并将所述第一接收通道的信号幅度和所述第一接收通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息；

其中，第一接收通道可以为基准射频接收器中任一接收通道，由于基准射频接收器可以具有一个或多个通道，则可以将其中一个接收通道作为第一接收通道。

在具体实现中，可以在对接收通道进行一致性校准时，确定基准射频接收器的第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位，进而可以将该第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息，例如，可以根据射频接收器0（即基准射频接收器）的接收通道幅相特性（即第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位）为基准。

若所述基准射频设备为基准射频发射器时，确定所述基准射频发射器的第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位，并将所述第一发射通道的信号幅度和所述第一发射通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息。

其中，第一发射通道可以为基准射频发射器中任一发射通道，由于基准射频发射器可以具有一个或多个通道，则可以将其中一个发射通道作为第一发射通道。

在具体实现中，可以在对发射通道进行一致性校准时，确定基准射频发射器的第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位，进而可以将第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息，例如，可以根据射频接收器0（即基准射频发射器）的发射通道幅相特性（即第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位）为基准。

通过上述实施例若基准射频设备为基准射频接收器时，确定基准射频接收器的第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位，并将第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息，若基准射频设备为基准射频发射器时，确定基准射频发射器的第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位，并将第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息，可以通过确定基准射频设备的基准幅度信息和基准相位信息进行多通道的一致性校准，能够保证多通道同步后具有精确且一致的通道特性。

在一个实施例中，所述确定所述基准射频接收器的第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位，可以包括如下步骤：

获取所述第一接收通道的第一数字信号；根据所述第一数字信号，确定所述第一接收通道的信号幅度和所述第一接收通道的信号相位。

例如，通过发射通道发射单载波信号，数字信号处理模块可以对基准射频接收器的接收通道的数字信号（即第一数字信号）进行求绝对值再求均值处理，进而可以得到该通道的接收信号幅度（即第一接收通道的信号幅度），还可以计算出该接收通道的相位（即第一接收通道的信号相位）。

通过上述实施例获取第一接收通道的第一数字信号，进而根据第一数字信号，确定第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位，可以得到基准射频接收器的基准幅度信息和基准相位信息，为多接收通道的幅相一致性校准提供了基准数据支持。

在一个实施例中，如图3所示，当基准射频设备为基准射频接收器时，所述多个待校准射频设备为多个待校准射频接收器，所述采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，可以包括如下步骤：

步骤301，针对每一待校准射频接收器，获取所述待校准射频接收器的第二接收通道的第二数字信号，并根据所述第二数字信号确定所述第二接收通道的信号幅度；

其中，第二接收通道可以为待校准射频接收器（其具有一个或多个通道）的其中一个接收通道。

在对接收通道进行一致性校准时，可以针对每一待校准射频接收器，获取该待校准射频接收器的第二接收通道的第二数字信号，进而可以根据该第二数字信号得到第二接收通道的信号幅度，即待校准射频接收器中接收通道的信号幅度。

在一示例中，通过发射通道发射单载波信号，数字信号处理模块可以对多路接收通道的数字信号（即第二数字信号）进行求绝对值再求均值处理，进而可以得到各通道的接收信号幅度（即第二接收通道的信号幅度）。

步骤302，采用所述第一接收通道的信号幅度和所述第二接收通道的信号幅度，得到所述第二接收通道对应的第一幅度校准因子，并根据所述第一幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第二数字信号；

在得到第二接收通道的信号幅度后，可以根据该第二接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号幅度，计算出第二接收通道对应的第一幅度校准因子，进而可以采用第一幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第二数字信号，从而可以完成对接收通道的幅度校准。

在一示例中，针对每一待校准射频接收器，可以计算出其接收通道的幅度校准因子（即第一幅度校准因子），然后可以将每一待校准射频接收器的接收通道输入的数字中频复信号乘上对应的幅度校准因子，进而可以得到校准后的信号（即幅度校准后的第二数字信号）。

所述采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，可以包括如下步骤：

步骤303，针对每一待校准射频接收器，根据所述幅度校准后的第二数字信号确定所述第二接收通道的信号相位，并确定所述第二接收通道的信号相位与所述第一接收通道的信号相位的相位差；

在对接收通道幅度校准后，可以针对每一待校准射频接收器，根据幅度校准后的第二数字信号确定第二接收通道的信号相位，即待校准射频发射器中接收通道的信号相位，进而可以计算出第二接收通道的信号相位与第一接收通道的信号的相位差。

在一示例中，针对每一待校准射频接收器，可以计算出其接收通道的相位（即第二接收通道的信号相位），进而可以根据待校准射频接收器中接收通道的相位与基准射频接收器中接收通道的相位，计算得出两者的相位差。

步骤304，根据所述相位差，得到所述第二接收通道对应的第一相位校准因子，并根据所述第一相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第二数字信号。

在得到相位差后，可以根据该相位差得到第二接收通道对应的第一相位校准因子，进而可以根据第一相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第二数字信号，从而可以完成对接收通道的相位校准。

在一示例中，针对每一待校准射频接收器，可以基于相位差得到其接收通道的相位校准因子（即第一相位校准因子），然后可以将每一待校准射频接收器的接收通道输入的数字中频复信号，乘上对应的相位校准因子，进而可以得到校准后的信号（即相位校准后的第二数字信号）。

以通道0作为基准射频接收器的第一接收通道，通道1~N-1作为待校准射频接收器的第二接收通道为例，对接收通道一致性校准进行说明：

通过发射通道发射单载波信号，在空间中经历了相同的幅度衰落和相移到达各个接收天线，各接收天线接收到的信号可以为：

其中，

由于校准测试可以在近场情况下进行，其信号的信噪比很高，为简化分析可以忽略噪声，则接收的信号经下变频和A/D变换后，可以得到各通道的数字信号为：

其中，

可以对如上信号进行求绝对值再求均值处理，进而可以得到各接收通道输入的接收信号的幅度表达式为：

其中，mean{}表征对其中的内容进行求均值处理。

根据得到的各接收通道输入的接收信号的幅度，可以计算对应的幅度校准因子（即第一幅度校准因子），可以采用如下方式表示：

针对各待校准射频接收器的接收通道，即1~N-1通道输入的数字中频信号

由上述可知，一致性校准后所有接收信号的幅度均相同，为

通过计算接收通道0~N-1的相位，可以采用如下方式表示：

进而可以得出1~N-1通道与0通道的相位差，可以采用如下方式表示：

将各待校准射频接收器的接收通道，即1~N-1通道输入的中频复信号

由上述可知，校准后所有接收信号的相位均相同，为(

在一示例中，如图4所示，其可以表征接收通道校准的仿真结果，其中，图4的上图为校准前的通道I路波形（通道0和1之间存在一定的幅度差和相差），图4的中图为幅度校准后的通道I路波形（通道0和1之间的幅度差基本完成校准），图4的下图为相位校准后的通道I路波形（通道0和1之间的相位差基本完成校准，两路波形基本不存在差距）。

通过上述实施例当基准射频设备为基准射频接收器时，针对每一待校准射频接收器，获取待校准射频接收器的第二接收通道的第二数字信号，并根据第二数字信号确定第二接收通道的信号幅度，然后采用第一接收通道的信号幅度和第二接收通道的信号幅度，得到第二接收通道对应的第一幅度校准因子，并根据第一幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第二数字信号，进而针对每一待校准射频接收器，根据幅度校准后的第二数字信号确定第二接收通道的信号相位，并确定第二接收通道的信号相位与第一接收通道的信号相位的相位差，根据相位差，得到第二接收通道对应的第一相位校准因子，并根据第一相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第二数字信号，实现了对多天线无线通信系统中多接收通道的同步，通过对射频部分的幅相不一致进行补偿以校准，能够使得多接收通道特性一致。

在一个实施例中，所述确定所述基准射频发射器的第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位，可以包括如下步骤：

获取所述第一发射通道的第三数字信号；根据所述第三数字信号，确定所述第一发射通道的信号幅度和所述第一发射通道的信号相位。

例如，通过基准射频发射器的发射通道发射单载波信号，数字信号处理模块可以对接收到的来自该发射通道的数字信号进行求绝对值再求均值处理，进而可以得到该发射通道对应的接收信号幅度（第一发射通道的信号幅度），还可以计算出该发射通道对应的接收信号相位（即第一发射通道的信号相位）。

通过上述实施例获取第一发射通道的第三数字信号，进而根据第三数字信号，确定第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位，可以得到基准射频发射器的基准幅度信息和基准相位信息，为多发射通道的幅相一致性校准提供了基准数据支持。

在一个实施例中，如图5所示，当基准射频设备为基准射频发射器时，所述多个待校准射频设备为多个待校准射频发射器，所述采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，可以包括如下步骤：

步骤501，针对每一待校准射频发射器，获取所述待校准射频发射器的第二发射通道的第四数字信号，并根据所述第四数字信号确定所述第二发射通道的信号幅度；

其中，第二发射通道可以为待校准射频发射器（其具有一个或多个通道）的其中一个发射通道。

在对发射通道进行一致性校准时，可以针对每一待校准射频发射器，获取该待校准射频发射器的第二发射通道的第四数字信号，进而可以根据该第四数字信号得到第二发射通道的信号幅度，即待校准射频发射器中发射通道的信号幅度。

在一示例中，通过每一待校准射频发射器的发射通道依次发射单载波信号，数字信号处理模块可以对接收到的来自各发射通道的数字信号（即第四数字信号）进行求绝对值再求均值处理，进而可以得到各发射通道对应的接收信号幅度（第二发射通道的信号幅度）。

步骤502，采用所述第一发射通道的信号幅度和所述第二发射通道的信号幅度，得到所述第二发射通道对应的第二幅度校准因子，并根据所述第二幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第四数字信号；

在得到第二发射通道的信号幅度后，可以根据该第二发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号幅度，计算出第二发射通道对应的第二幅度校准因子，进而可以采用第二幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第四数字信号，从而可以完成对发射通道的幅度校准。

在一示例中，针对每一待校准射频发射器，可以计算出其发射通道的幅度校准因子（即第二幅度校准因子），然后可以将每一待校准射频发射器的发射通道待输出的数字中频复信号乘上对应的幅度校准因子，进而可以得到校准后的信号（即幅度校准后的第四数字信号）。

所述采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，可以包括如下步骤：

步骤503，针对每一待校准射频发射器，根据所述幅度校准后的第四数字信号和所述第一发射通道的第三数字信号，确定所述第一发射通道与所述第二发射通道的相位差绝对值；

在对发射通道幅度校准后，针对每一待校准射频发射器，可以根据幅度校准后的第四数字信号和基准射频发射器的第一发射通道的第三数字信号，计算出第一发射通道与第二发射通道的相位差绝对值。

在一示例中，针对每一待校准射频发射器，通过基准射频发射器的发射通道和待校准射频发射器的发射通道同时发射单载波信号，数字信号处理模块可以对接收到的信号进行求绝对值再求均值处理，得到第一次接收信号的幅度，然后上述两个发射通道同时发射单载波信号，但待校准射频发射器的发射通道发射的单载波为反相的，即对单载波信号直接取反，数字信号处理模块可以对接收到的信号进行求绝对值再求均值处理，得到第二次接收信号的幅度，进而可以计算上述两个发射通道的相差绝对值。

步骤504，根据所述相位差绝对值，确定所述第二发射通道对应的第二相位校准因子，并根据所述第二相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第四数字信号。

在得到相差绝对值后，可以根据该相位差绝对值得到第二发射通道对应的第二相位校准因子，进而可以根据第二相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第四数字信号，从而可以完成对发射通道的相位校准。

在一示例中，针对每一待校准射频接收器，依次将待校准射频发射器的发射通道的单载波进行两次移相，如上分别计算移相的第三次接收信号幅度和第四次接收信号幅度，通过比较第三次接收信号幅度和第四次接收信号幅度的大小，可以得到待校准射频发射器的发射通道的相位校准因子。

以通道0作为基准射频发射器的第一发射通道，通道1~N-1作为待校准射频发射器的第二发射通道为例，对发射通道一致性校准进行说明，发射通道校准的目的是将其它发射通道的信号幅度与相位调整至与发射通道0相同，如下以发射通道0和发射通道1为例进行说明：

通过发射通道0和发射通道1发射单载波信号，在空间中经历了相同的幅度衰落和相移到达接收天线，到达接收天线时的信号可以分别为：

其中，

由于校准测试可以在近场情况下进行，其信号的信噪比很高，为简化分析可以忽略噪声，则接收的信号经下变频和A/D变换后，得到发射通道0和发射通道1的数字信号可以采用如下方式表示：

可以对如上信号进行求绝对值再求均值处理，进而可以得到发射通道0和发射通道1对应的接收信号的幅度表达式为：

根据得到的发射通道对应的接收信号的幅度，可以计算对应的幅度校准因子（即第二幅度校准因子），可以采用如下方式表示：

针对各发射通道待输出的数字中频信号

由上述可知，一致性校准后发射通道0和发射通道1的信号幅度相同，

在发射通道进行相位校准时，可以使发射通道0和发射通道1同时发射单载波信号，此时接收到的信号I路部分可以为：

通过对该信号求绝对值再求均值，可以得到幅度为：

然后可以将发射通道1的信号作反相处理，再次使发射通道0和发射通道1同时发射单载波信号，此时接收到的信号I路部分可以为：

通过对该信号求绝对值再求均值，可以得到幅度为：

进而可以计算发射通道0和发射通道1的相差绝对值，可以采用如下方式表示：

其中，

因此，通过比较

由上述可知，校准后发射通道0和发射通道1的信号相位相同，为(

在一示例中，如图6a所示，其可以表征发射通道校准的仿真结果，其中，图6a的上图为校准前的通道I路波形（通道0和1之间存在一定的幅度差和相差），图6a的中图为幅度校准后的通道I路波形（通道0和1之间的幅度差基本完成校准），图6a的下图为相位校准后的通道I路波形（通道0和1之间的相位差基本完成校准，两路波形基本不存在差距）。

通过上述实施例当基准射频设备为基准射频发射器时，针对每一待校准射频发射器，获取待校准射频发射器的第二发射通道的第四数字信号，并根据第四数字信号确定第二发射通道的信号幅度，然后采用第一发射通道的信号幅度和第二发射通道的信号幅度，得到第二发射通道对应的第二幅度校准因子，并根据第二幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第四数字信号，进而针对每一待校准射频发射器，根据幅度校准后的第四数字信号和第一发射通道的第三数字信号，确定第一发射通道与第二发射通道的相位差绝对值，根据相位差绝对值，确定第二发射通道对应的第二相位校准因子，并根据第二相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第四数字信号，实现了对多天线无线通信系统中多发射通道的同步，通过对射频部分的幅相不一致进行补偿以校准，能够使得多发射通道特性一致。

在一个实施例中，多天线无线通信系统可以包括多个天线阵元，在所述确定基准射频设备的基准通道特征信息的步骤之前，可以包括如下步骤：

当所述基准射频设备为基准射频接收器时，所述多个天线阵元为多个接收天线阵元，将所述基准射频接收器的第一接收通道与第一接收天线阵元固定连接，并将多个待校准射频接收器各自的第二接收通道分别与多个第二接收天线阵元一一连接；

在一示例中，在对接收通道进行一致性校准时，如图6b所示，图中的中心处为发射天线，由任一发射通道进行连接，接收天线阵以发射天线为圆心按圆环状排列，且接收天线阵与各接收通道进行连接。

发射天线和接收天线阵的阵元可以采用极化相互匹配的全向天线，从而保证发射天线到达每个接收天线阵元时的幅度衰落和相移是相同的。

校正时可以将射频接收器0（即基准射频接收器）的通道幅相特性为基准，将射频接收器0的其中一个接收通道（即第一接收通道）与接收天线阵的一个阵元（即第一接收天线阵元）固定连接，然后可以依次将其它射频接收器的接收通道（即第二接收通道）与剩余的阵元（即第二接收天线阵元）进行连接，以实现其它射频接收器与射频接收器0的通道幅相一致。

例如，接收通道数为32，接收天线阵的阵元数为9，射频接收器的接收通道数为2，可以将射频接收器0的其中一个接收通道与接收天线阵的阵元0固定连接，然后在第一次校准时，可以将射频接收器1~8的其中一个接收通道与接收天线阵的阵元1~8连接，以实现射频接收器1~8的幅相校准；在第二次校准时，可以将射频接收器9~15的其中一个接收通道与接收天线阵的阵元1~7连接，以实现射频接收器9~15的幅相校准。

由于单个射频接收器中多个接收通道均使用该接收器的内部本振和下变频模块，则可以对其中一个通道进行校准，即完成该射频接收器的所有接收通道校准。

当所述基准射频设备为基准射频发射器时，所述多个天线阵元为多个发射天线阵元，将所述基准射频发射器的第一发射通道与第一发射天线阵元固定连接，并将多个待校准射频发射器各自的第二发射通道分别与多个第二发射天线阵元一一连接。

在一示例中，在对接收通道进行一致性校准时，如图6c所示，图中的中心处为接收天线，由任一接收通道进行连接，发射天线阵以接收天线为圆心按圆环状排列，且发射天线阵与各发射通道进行连接。

发射天线和接收天线阵的阵元可以采用极化相互匹配的全向天线，从而保证发射天线到达每个接收天线阵元时的幅度衰落和相移是相同的。

校正时可以将射频发射器0（即基准射频发射器）的通道幅相特性为基准，将射频发射器0的其中一个发射通道（即第一发射通道）与发射天线阵的一个阵元（即第一发射天线阵元）固定连接，然后可以依次将其它射频发射器的发射通道（即第二发射通道）与剩余的阵元（即第二发射天线阵元）进行连接，以实现其它射频发射器与射频发射器0的通道幅相一致。

例如，发射通道数为32，发射天线阵的阵元数为9，射频发射器的发射通道数为2，可以将射频发射器0的其中一个发射通道与发射天线阵的阵元0固定连接，然后在第一次校准时，可以将射频发射器1~8的其中一个发射通道与发射天线阵的阵元1~8连接，以实现射频发射器1~8的幅相校准；在第二次校准时，可以将射频发射器9~15的其中一个发射通道与发射天线阵的阵元1~7连接，以实现射频发射器9~15的幅相校准。

由于单个射频发射器中多个发射通道均使用该发射器的内部本振和上变频模块，则可以对其中一个通道进行校准，即完成该射频发射器的所有发射通道校准。

通过上述实施例多天线无线通信系统可以包括多个天线阵元，当基准射频设备为基准射频接收器时，多个天线阵元为多个接收天线阵元，将基准射频接收器的第一接收通道与第一接收天线阵元固定连接，并将多个待校准射频接收器各自的第二接收通道分别与多个第二接收天线阵元一一连接，当基准射频设备为基准射频发射器时，多个天线阵元为多个发射天线阵元，将基准射频发射器的第一发射通道与第一发射天线阵元固定连接，并将多个待校准射频发射器各自的第二发射通道分别与多个第二发射天线阵元一一连接，能够对多天线无线通信系统中多通道进行同步，使得多通道特性一致。

应该理解的是，虽然图1-6c的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-6c中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图7所示，提供了一种基于多天线无线通信系统的通道同步装置，包括：

基准通道特征信息确定模块701，用于在检测到所述多天线无线通信系统的校准触发事件时，确定基准射频设备的基准通道特征信息；其中，所述基准通道特征信息包括基准幅度信息和基准相位信息；

校准模块702，用于采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与所述基准射频设备的射频通道同步。

在一个实施例中，所述基准射频设备包括基准射频接收器和基准射频发射器，所述温度图像信息包括多帧温度图像信息，所述基准通道特征信息确定模块701包括：

接收器基准信息确定子模块，用于在所述基准射频设备为基准射频接收器时，确定所述基准射频接收器的第一接收通道的信号幅度和第一接收通道的信号相位，并将所述第一接收通道的信号幅度和所述第一接收通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息；

发射器基准信息确定子模块，用于在所述基准射频设备为基准射频发射器时，确定所述基准射频发射器的第一发射通道的信号幅度和第一发射通道的信号相位，并将所述第一发射通道的信号幅度和所述第一发射通道的信号相位作为基准幅度信息和基准相位信息。

在一个实施例中，所述接收器基准信息确定子模块包括：

接收通道数字信号获取单元，用于获取所述第一接收通道的第一数字信号；

接收器基准信息确定单元，用于根据所述第一数字信号，确定所述第一接收通道的信号幅度和所述第一接收通道的信号相位。

在一个实施例中，当所述基准射频设备为基准射频接收器时，所述多个待校准射频设备为多个待校准射频接收器，所述校准模块702包括：

第一信号幅度确定子模块，用于针对每一待校准射频接收器，获取所述待校准射频接收器的第二接收通道的第二数字信号，并根据所述第二数字信号确定所述第二接收通道的信号幅度；

第一幅度校准子模块，用于采用所述第一接收通道的信号幅度和所述第二接收通道的信号幅度，得到所述第二接收通道对应的第一幅度校准因子，并根据所述第一幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第二数字信号；

所述校准模块702还包括：

相位差确定子模块，用于针对每一待校准射频接收器，根据所述幅度校准后的第二数字信号确定所述第二接收通道的信号相位，并确定所述第二接收通道的信号相位与所述第一接收通道的信号相位的相位差；

第一相位校准子模块，用于根据所述相位差，得到所述第二接收通道对应的第一相位校准因子，并根据所述第一相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第二数字信号。

在一个实施例中，所述发射器基准信息确定子模块包括：

发射通道数字信号获取单元，用于获取所述第一发射通道的第三数字信号；

发射器基准信息确定单元，用于根据所述第三数字信号，确定所述第一发射通道的信号幅度和所述第一发射通道的信号相位。

在一个实施例中，当所述基准射频设备为基准射频发射器时，所述多个待校准射频设备为多个待校准射频发射器，所述校准模块702包括：

第二信号幅度确定子模块，用于针对每一待校准射频发射器，获取所述待校准射频发射器的第二发射通道的第四数字信号，并根据所述第四数字信号确定所述第二发射通道的信号幅度；

第二幅度校准子模块，用于采用所述第一发射通道的信号幅度和所述第二发射通道的信号幅度，得到所述第二发射通道对应的第二幅度校准因子，并根据所述第二幅度校准因子进行通道幅度校准，得到幅度校准后的第四数字信号；

所述校准模块702还包括：

相位差绝对值确定子模块，用于针对每一待校准射频发射器，根据所述幅度校准后的第四数字信号和所述第一发射通道的第三数字信号，确定所述第一发射通道与所述第二发射通道的相位差绝对值；

第二相位校准子模块，用于根据所述相位差绝对值，确定所述第二发射通道对应的第二相位校准因子，并根据所述第二相位校准因子进行通道相位校准，得到相位校准后的第四数字信号。

在一个实施例中，所述多天线无线通信系统包括多个天线阵元，所述装置还包括：

第一天线阵元连接模块，用于当所述基准射频设备为基准射频接收器时，所述多个天线阵元为多个接收天线阵元，将所述基准射频接收器的第一接收通道与第一接收天线阵元固定连接，并将多个待校准射频接收器各自的第二接收通道分别与多个第二接收天线阵元一一连接；

第二天线阵元连接模块，用于当所述基准射频设备为基准射频发射器时，所述多个天线阵元为多个发射天线阵元，将所述基准射频发射器的第一发射通道与第一发射天线阵元固定连接，并将多个待校准射频发射器各自的第二发射通道分别与多个第二发射天线阵元一一连接。

在本申请实施例中，通过在检测到多天线无线通信系统的校准触发事件时，确定基准射频设备的基准通道特征信息，基准通道特征信息包括基准幅度信息和基准相位信息，进而采用基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并采用基准相位信息对多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与所述基准射频设备的射频通道同步，实现了对多天线无线通信系统中多通道的同步，通过对射频部分的幅相不一致进行补偿以校准，能够使得多通道特性一致，无需庞大的功分网络，提升了通信系统的灵活性，降低了设备成本，也避免了因器件老化对通道一致性的影响。

关于一种基于多天线无线通信系统的通道同步装置的具体限定可以参见上文中对于一种基于多天线无线通信系统的通道同步方法的限定，在此不再赘述。上述一种基于多天线无线通信系统的通道同步装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储基于多天线无线通信系统的通道同步数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现基于多天线无线通信系统的通道同步方法。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种通信设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

在检测到所述多天线无线通信系统的校准触发事件时，确定基准射频设备的基准通道特征信息；其中，所述基准通道特征信息包括基准幅度信息和基准相位信息；

采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与所述基准射频设备的射频通道同步。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现上述其他实施例中的基于多天线无线通信系统的通道同步方法的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

在检测到所述多天线无线通信系统的校准触发事件时，确定基准射频设备的基准通道特征信息；其中，所述基准通道特征信息包括基准幅度信息和基准相位信息；

采用所述基准幅度信息对多个待校准射频设备进行通道幅度校准，并采用所述基准相位信息对所述多个待校准射频设备进行通道相位校准，以使多个校准后射频设备的射频通道与所述基准射频设备的射频通道同步。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现上述其他实施例中的基于多天线无线通信系统的通道同步方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器（Static Random Access Memory，SRAM）或动态随机存取存储器（Dynamic Random Access Memory，DRAM）等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。