[發(fā)明專利]多用戶多輸入多輸出系統(tǒng)非精確信道信息下的預(yù)編碼方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310082576.2
• 申請(qǐng)日: 2013-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103117839A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李輝;戴旭初
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L1/06
• 分類(lèi)號(hào): H04L1/06;H04B7/04
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司 34101
• 代理人: 汪祥虬

1.一種多用戶多輸入多輸出系統(tǒng)非精確信道信息下的預(yù)編碼方法，對(duì)于一個(gè)配置多根天線的基站，在同一時(shí)隙、同一頻段向多個(gè)用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，用戶配置一根或多根天線，基站先對(duì)數(shù)據(jù)流作預(yù)編碼然后在天線上發(fā)送出去，基站的平均發(fā)送功率不超過(guò)功率限制，各用戶分別獨(dú)立地對(duì)其接收信號(hào)進(jìn)行解碼和檢測(cè)；其特征在于：設(shè)基站天線數(shù)為N_T，用戶數(shù)為K，第j個(gè)用戶的天線數(shù)為N_j，用戶的總天線數(shù)為N_R，發(fā)送數(shù)據(jù)流向量為x，基站到所有用戶的總的信道矩陣為H=H1TH2T...HKTT,]]>其中H_j，j＝1,…,K，為基站到第j個(gè)用戶的信道矩陣，上標(biāo)“T”表示矩陣的轉(zhuǎn)置；將基站獲得的非精確的估計(jì)信道矩陣與實(shí)際信道H之間存在的誤差建模為一個(gè)加性復(fù)高斯隨機(jī)過(guò)程，即其中Δ表示信道誤差矩陣，其每個(gè)元素都獨(dú)立的服從零均值、方差為的復(fù)高斯隨機(jī)分布，并設(shè)信道誤差矩陣Δ與估計(jì)信道矩陣數(shù)據(jù)流向量x以及噪聲向量w都是相互獨(dú)立的；預(yù)編碼矩陣P的結(jié)構(gòu)為基站到所有用戶的估計(jì)信道矩陣的規(guī)則化偽逆乘上一個(gè)塊對(duì)角矩陣，即預(yù)編碼矩陣P可表示為其中等效噪聲功率與總的發(fā)送功率之比是所有用戶總的噪聲方差，P_T是基站限制的最高平均發(fā)送功率，β是預(yù)編碼矩陣中的功率控制系數(shù)；塊對(duì)角矩陣其中子矩陣B_j是對(duì)應(yīng)于第j個(gè)用戶，j＝1,…,K，的大小為N_j×N_j子矩陣；I是單位陣，上標(biāo)“H”表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，上標(biāo)“-1”表示矩陣的逆；

具體操作步驟如下：

第一步，根據(jù)最小均方誤差準(zhǔn)則計(jì)算塊對(duì)角矩陣B：先計(jì)算中間矩陣依次取中間矩陣A對(duì)角線上的N_j×N_j子矩陣A_j，j＝1,…,K，對(duì)其作特征值分解將塊對(duì)角矩陣B的第j塊B_j取為其中U_j是子矩陣A_j的特征向量矩陣，Λ_j是子矩陣A_j的特征值矩陣；

第二步，計(jì)算預(yù)編碼矩陣中的功率控制系數(shù)β：

β=PT||H^H(H^H^H+γI)-1B||2]]>

其中||?||²表示矩陣的二階范數(shù)；

第三步，將塊對(duì)角矩陣B乘上總估計(jì)信道矩陣的規(guī)則化偽逆和功率控制系數(shù)β，得到預(yù)編碼矩陣P，基站利用該預(yù)編碼矩陣P對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)流進(jìn)行預(yù)編碼并從天線上發(fā)送出去；

第四步，第j,j＝1,…,K，個(gè)用戶將其接收信號(hào)乘上該用戶的解碼矩陣G_j，j＝1,…,K，該解碼矩陣G_j的計(jì)算方法為：根據(jù)子矩陣A_j,j＝1,…,K,的特征值分解將第j個(gè)用戶的解碼矩陣G_j取為并分別將信道等效為第j個(gè)用戶的天線數(shù)N_j個(gè)單輸入單輸出的平行子信道；

第五步，對(duì)各用戶的每個(gè)子信道分別進(jìn)行標(biāo)量數(shù)據(jù)檢測(cè)。