[發明專利]非理想信道狀態下MIMO系統中基于干擾對齊的信號處理方法

有效

• 申請號: 201310150792.6
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN103248460A
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 賈敏;李慶忠;顧學邁;劉鑫;郭慶;王振永;石碩;趙大偉;李含青
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

1.非理想信道狀態下MIMO系統中基于干擾對齊的信號處理方法，其特征是：它由以下步驟實現：

步驟一、對非理想信道建模，獲得非理想信道模型H_kl；

所述非理想信道模型H_kl的表達式為：

Hkl=H^kl+Ekl,1≤k≤K,1≤l≤K]]>

其中：H_kl表示發送用戶l到接收用戶k的信道矩陣的真實值，k、l為取值1到K的任意整數；為H_kl的估計值；E_kl為H_kl和之間的誤差；

步驟二、在步驟一獲得的非理想信道模型H_kl下，求取包含有K個用戶的干擾網絡的總MSE值ε；K為正整數；

所述總MSE值ε的表達式為：

其中：ε_k為第k個用戶的MSE值，F_l為發送用戶l的預編碼矩陣，G_k為接收用戶k的解碼矩陣，n_k為接收用戶k的噪聲，s_l和s_k分別為用戶l和用戶k的發送符號，l、k=1、2、…K；表示x的數學期望，A^H表示矩陣A的共軛轉置；||a||表示向量a的模；

所述ε_k表示為：

其中為接收用戶k對發送信號s_k的估計值；

步驟三、對步驟二獲得的系統總MSE值ε求數學期望，獲得非理想信道下的總MSE均值；

所述表示為：

其中tr{A}表示矩陣A的跡；σ²為噪聲方差，即n_k為用戶k的噪聲；為信道誤差的方差，定義為其中vec(A)表示矩陣A的向量化；H為轉置符號；I為單位矩陣；

步驟四、根據干擾網絡中的每個用戶的功率，獲得預編碼矩陣F_l；

具體為：

步驟四一、初始化預編碼矩陣F_l；

步驟四二、根據公式：

Gk=[Σl=1K(H^klFlFlHH^klH)+Σl=1KσEkl2tr(FlFlH)I+σ2I]-1H^kkFk]]>

由已知預編碼矩陣F_l的值求解接收解碼矩陣G_k；

步驟四三、根據公式：

Fl=[Σk=1K(H^klHGkGkHH^kl)+Σk=1KσEkl2tr(GkGkH)I+λlI]-1H^llHGl]]>

由解碼矩陣G_k求解預編碼矩陣F_l；

式中：λ_l為拉格朗日乘數；

步驟四四、重復步驟四二和四三，直至收斂；

步驟五、將該預編碼矩陣F_l作為干擾對齊結果，完成非理想信道狀態下MIMO系統中基于干擾對齊的信號處理。