РАЗНЕСЕНИЕ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ДЛЯ ПОДДЕРЖКИ ПРИЕМНИКА СИСТЕМЫ С МНОЖЕСТВОМ ВХОДОВ И МНОЖЕСТВОМ ВЫХОДОВ (MIMO) И СООТВЕТСТВУЮЩИЕ СПОСОБЫ

1. Система связи с множеством входов и множеством выходов (MIMO), содержащая
передатчик;
передающую антенную решетку, соединенную с упомянутым передатчиком и содержащую М антенных элементов для передачи М сигналов источника;
приемник;
приемную антенную решетку, соединенную с упомянутым приемником и содержащую N антенных элементов для приема, по меньшей мере, М различных сумм из М сигналов источника, где N меньше М; и
процессор разделения сигналов, соединенный с упомянутым приемником для формирования матрицы смешивания, содержащей, по меньшей мере, М различных сумм из М сигналов источника, таким образом, чтобы матрица смешивания имела ранг, равный, по меньшей мере, М;
упомянутый процессор разделения сигналов предназначен для выделения полезных сигналов источника из матрицы смешивания.
2. Система связи MIMO по п.1, в которой L сигналов источника помех существуют и оказывают помехи для выделения полезных сигналов источника из матрицы смешивания, где L больше 1; причем упомянутая матрица смешивания также увеличивает свой ранг с помощью L сумм в дополнение к М различным суммам из М сигналов источника таким образом, чтобы матрица смешивания имела ранг, равный, по меньшей мере, М+L.
3. Система связи MIMO по п.1, в которой упомянутая приемная антенная решетка содержит N коррелированных антенных элементов для формирования фазированной антенной решетки.
4. Система связи MIMO по п.1, в которой упомянутая приемная антенная решетка содержит N коррелированных антенных элементов, упомянутые N коррелированных антенных элементов содержат, по меньшей мере, один активный антенный элемент и до N-1 пассивных антенных элементов для формирования антенны с коммутируемым лучом.
5. Система связи MIMO по п.1, в которой каждая сумма из М сигналов источника является линейной.
6. Система связи MIMO по п.1, в которой упомянутая приемная антенная решетка содержит N коррелированных антенных элементов, и, по меньшей мере, два из упомянутых N коррелированных антенных элементов имеют различные поляризации.
7. Система связи MIMO по п.6, в которой различные поляризации являются ортогональными друг к другу.
8. Система связи MIMO по п.1, в которой упомянутая приемная антенная решетка формирует N начальных диаграмм направленности антенны для приема, по меньшей мере, N различных сумм из М сигналов источника; и дополнительно содержит контроллер высоты, соединенный с упомянутой приемной антенной решеткой, для выборочного изменения высоты, по меньшей мере, одной из N начальных диаграмм направленности антенны таким образом, чтобы была сформирована, по меньшей мере, одна дополнительная другая диаграмма направленности антенны для приема, по меньшей мере, одной дополнительной суммы из М сигналов источника; причем матрица смешивания дополнительно содержит, по меньшей мере, одну дополнительную другую сумму из М сигналов источника, матрица смешивания имеет ранг, равный N плюс количество дополнительных различных сумм из М сигналов источника, принятых с использованием дополнительных диаграмм направленности антенны, получающийся в результате ранг равен, по меньшей мере, М.
9. Система связи MIMO по п.1, в которой упомянутая приемная антенная решетка формирует, по меньшей мере, N антенных лучей для приема, по меньшей мере, N различных сумм из М сигналов источника, где N и М больше 2; и дополнительно содержит контроллер, соединенный с упомянутой приемной антенной решеткой для выборочного формирования, по меньшей мере, N антенных лучей; причем упомянутый процессор разделения сигналов также определяет, являются ли различные суммы из М сигналов источника коррелированными или статистически независимыми, и если нет, то взаимодействует с упомянутым контроллером для формирования различных лучей для приема новых различных сумм из М сигналов источника, чтобы заменить различные суммы из М сигналов источника, которые не являются коррелированными или статистически независимыми в матрице смешивания, таким образом, чтобы ранг был равен, по меньшей мере, М.
10. Система связи MIMO по п.1, дополнительно содержащая блок кодового сжатия, соединенный с упомянутыми N антенными элементами для декодирования, по меньшей мере, N различных сумм из М сигналов источника, каждая из N различных сумм содержит k кодов для обеспечения k различных сумм; причем упомянутый приемник соединен с упомянутым блоком кодового сжатия для приема, по меньшей мере, kN различных сумм из М сигналов источника; причем упомянутый процессор разделения сигналов формирует матрицу смешивания, содержащую, по меньшей мере, kN различных сумм из М сигналов источника, с получающимся в результате рангом, равным, по меньшей мере, М.
11. Система связи MIMO по п.1, дополнительно содержащая модуль синфазной и квадратурной составляющих, соединенный в нисходящем направлении с каждым антенным элементом в упомянутой приемной антенной решетке для разделения каждой из принятых М различных сумм из М сигналов источника на набор из синфазной и квадратурной составляющей; причем упомянутый процессор разделения сигналов формирует матрицу смешивания, содержащую, по меньшей мере, 2N различных сумм из М сигналов источника, каждый набор из синфазной и квадратурной составляющих обеспечивает 2 входных записи в матрицу смешивания с получающимся в результате рангом, равным, по меньшей мере, 2N, где 2N равно, по меньшей мере, М.
12. Система связи MIMO по п.1, в которой упомянутый процессор разделения сигналов содержит процессор слепого разделения сигналов и выделяет полезные сигналы источника из матрицы смешивания на основе, по меньшей мере, одного из анализа основных составляющих (PCA), анализа независимых составляющих (ICA) и сингулярной декомпозиции (SVD).
13. Система связи MIMO по п.1, в которой упомянутый процессор разделения сигналов выделяет полезные сигналы источника из матрицы смешивания на основе процесса извлечения сигналов с основанной на знании обработкой.
14. Система связи MIMO по п.13, в которой процесс извлечения сигналов с основанной на знании обработкой выделяет полезные сигналы источника из матрицы смешивания на основе, по меньшей мере, одного из процесса обращения в нуль незначащих коэффициентов (ZF) и процесса минимального среднеквадратического оценивания (MMSE).
15. Система связи MIMO по п.1, в которой упомянутый процессор разделения сигналов выделяет полезные сигналы источника из матрицы смешивания на основе комбинации основанного на знании процесса извлечения сигналов и процесса слепого разделения сигналов.
16. Способ управления системой связи с множеством входов и множеством выходов (системой связи MIMO), содержащий этапы, на которых
передают М сигналов источника от передающей антенной решетки, соединенной с передатчиком, передающая антенная решетка содержит М антенных элементов для передачи М сигналов источника; принимают, по меньшей мере, М различных сумм из М сигналов источника с использованием приемной антенной решетки, содержащей N антенных элементов, где N меньше M; выдают приемнику, по меньшей мере, М различных сумм из М сигналов источника; обрабатывают посредством процессора слепого разделения сигналов, соединенного с приемником, по меньшей мере, М различных сумм из М сигналов источника, причем обработка содержит этапы, на которых формируют матрицу смешивания, содержащую, по меньшей мере, М различных сумм из М сигналов источника таким образом, чтобы матрица смешивания имела ранг, равный, по меньшей мере, М, и выделяют полезные сигналы источника из матрицы смешивания.
17. Способ по п.16, в котором L сигналов источника помех существуют и оказывают помехи для выделения полезных сигналов источника из матрицы смешивания, где L больше 1; дополнительно содержащей L дополнительных сумм в дополнение к, по меньшей мере, М различным суммам из М сигналов источника таким образом, чтобы матрица смешивания имела ранг, равный, по меньшей мере, М+L.
18. Способ по п.16, в котором приемная антенная решетка содержит N коррелированных антенных элементов для формирования фазированной антенной решетки.
19. Способ по п.16, в котором приемная антенная решетка содержит N коррелированных антенных элементов, N коррелированных антенных элементов содержат, по меньшей мере, один активный антенный элемент и до N-1 пассивных антенных элементов для формирования антенны с коммутируемым лучом.
20. Способ по п.16, в котором приемная антенная решетка содержит N коррелированных антенных элементов, причем, по меньшей мере, два из N коррелированных антенных элементов имеют различные поляризации.
21. Способ по п.16, в котором приемная антенная решетка формирует N начальных диаграмм направленности антенны для приема, по меньшей мере, N различных сумм из М сигналов источника; и дополнительно содержит контроллер высоты, соединенный с приемной антенной решеткой, для выборочного изменения высоты, по меньшей мере, одной из N начальных диаграмм направленности антенны таким образом, чтобы была сформирована, по меньшей мере, одна дополнительная другая диаграмма направленности антенны для приема, по меньшей мере, одной дополнительной суммы из М сигналов источника; причем матрица смешивания дополнительно содержит, по меньшей мере, одну дополнительную другую сумму из М сигналов источника, матрица смешивания имеет ранг, равный N плюс количество дополнительных различных сумм из М сигналов источника, принятых с использованием дополнительных диаграмм направленности антенны, причем получающийся в результате ранг равен, по меньшей мере, М.
22. Способ по п.16, в котором приемная антенная решетка формирует, по меньшей мере, N антенных лучей для приема, по меньшей мере, N различных сумм из М сигналов источника, где N и М больше 2; и дополнительно содержит контроллер, соединенный с приемной антенной решеткой для выборочного формирования, по меньшей мере, N антенных лучей, при этом упомянутый процессор слепого разделения сигналов также определяет, являются ли различные суммы из М сигналов источника коррелированными или статистически независимыми, и если нет, то взаимодействует с контроллером для формирования различных лучей для приема новых различных сумм из М сигналов источника, чтобы заменить различные суммы из М сигналов источника, которые не являются коррелированными или статистически независимыми в матрице смешивания, таким образом, чтобы ранг был равен, по меньшей мере, М.
23. Способ по п.16, дополнительно содержащий блок кодового сжатия, соединенный с N антенными элементами для декодирования, по меньшей мере, N различных сумм из М сигналов источника, каждая из N различных сумм содержит k кодов для обеспечения k различных сумм; причем приемник соединен с блоком кодового сжатия для приема, по меньшей мере, kN различных сумм из М сигналов источника; причем процессор слепого разделения сигналов формирует матрицу смешивания, содержащую, по меньшей мере, kN различных сумм из М сигналов источника, с получающимся в результате рангом, равным, по меньшей мере, М.
24. Способ по п.16, дополнительно содержащий модуль синфазной и квадратурной составляющих, соединенный в нисходящем направлении с каждым антенным элементом в приемной антенной решетке для разделения каждой из принятых М различных сумм из М сигналов источника на набор из синфазной и квадратурной составляющей; причем процессор слепого разделения сигналов формирует матрицу смешивания, содержащую, по меньшей мере, 2N различных сумм из М сигналов источника, каждый набор из синфазной и квадратурной составляющих обеспечивает 2 входных записи в матрицу смешивания с получающимся в результате рангом, равным, по меньшей мере, 2N, где 2N равно, по меньшей мере, М.
25. Способ по п.16, в котором выделение полезных сигналов источника из матрицы смешивания основано на, по меньшей мере, одном из основанного на знаниях процесса извлечения сигналов и процесса слепого выделения сигналов.