[發明專利]一種基于博弈論的MIMO信道跟蹤方法

有效

• 申請號: 200910044697.1
• 申請日: 2009-11-05
• 公開（公告）號: CN101697495A
• 公開（公告）日: 2010-04-21
• 發明（設計）人: 曾凡仔;劉潔;李仁發;羅娟;肖玲
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H04B7/02
• 分類號: H04B7/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種基于博弈論的MIMO信道跟蹤方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）發射導頻信號，通過導頻信號進行信道估計，并將信道估計值作為跟蹤的初始 值：

所述發射導頻信號為發射符號向量S：S＝[s₁，…，s_m]^T，m為發送端天線數；接 收符號向量等式為Y＝HS+η；其中，H為信道傳輸矩陣， H=h11···h1m·········hn1···hnmT=h1···hn,]]>其中n為接收端天線數，h_ij，i＝1，…，n；j＝1，…，m表 示第j根發射天線到第i根接收天線的傳輸系數，hi=hi1···himT]]>表示第i根接收 天線的傳輸向量，同時假定h_i相互獨立；接收符號向量為Y：Y＝(y₁，…，y_i，…，y_n)，其 中y_i表示第i個接收單元接收的符號；η＝(η₁，…，η_n)為各分量相互獨立的、均值為0、 實部與虛部方差相等的復高斯隨機序列；根據接收符號向量等式Y＝HS+η，估計出 信道參數h_ij以此作為信道跟蹤的初始值H₀；

2）建模MIMO信道跟蹤的博弈對手：信道估計和信道噪聲為一對博弈對手，信道估計 的效用函數為：

信道噪聲的效用函數為：

其中：

e1,k=(A-Kk-1Sk-1T+Lk-1Gk-1)e1,k-1-Kk-1νk-1,e1,0=H0;]]>

e2,k=(A-Kk-1Sk-1T+Lk-1Gk-1)e2,k-1+Lk-1nk-1,e2,0=0;]]>

表示對誤差e_1，k的平方求期望、表示對誤差e_2，k的平方求期望；

其中，矩陣A＝diag(α_1×n)，其中α_1×n為n維行向量，向量的每個分量為α， α＝J₀(2πf_dT_s)exp(2πf₀T_s)，其中J₀()表示第一類零階貝塞爾函數，f_d為由于移動臺與 基站的相對位移引起的多普勒頻移，f₀為由于移動臺與基站的晶震失配引起的載波頻 率偏移，T_s為信道的時延擴展比，K_k為信道估計增益，其中S_k為k時刻 的發送符號向量；L_k是需要求解的信道噪聲增益，G_k為根據先驗知識給定的矩陣，ν_k為單位方差的白噪聲序列，且與γ_k互不相關；γ_k為信道狀態噪聲序列；n_k為白噪聲序 列，且與ν_k不相關；

3）確定跟蹤目標函數：跟蹤目標函數為上式中，trace 表示矩陣求跡運算；

4）通過微分博弈理論，求解目標函數，實現MIMO信道跟蹤目標函數的解為： Y_k表示k時刻Y接收符號向量，表示H的k 時刻的估計值，初始估計值H_k表示k時刻的信道傳輸矩陣，H_k＝AH_k-1+γ_k。