[發明專利]基于信道估計誤差網絡魯棒性波束成形設計方法

有效

• 申請號: 201410042884.7
• 申請日: 2014-01-27
• 公開（公告）號: CN103825643B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 李建東;董全;趙林靖;陳睿;閆繼壘;李釗;黃金晶;劉偉;盛敏;李紅艷
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/06
• 分類號: H04B7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于信道估計誤差網絡魯棒性波束成形設計方法，包括如下步驟：

(1)初始化所要設計用戶發送端波束向量相關矩陣Q₁，通過信令交互獲取干擾端波束向量v_l(l＝2，…，L)，令Q_l＝v_lv_l^H，其中(·)^H表示哈密頓轉置，表示復數域中維度為M_l×1的向量，M_l為第l個干擾端的發送天線數，初始化φ＝0；

(2)構建收端最大化速率目標方程

||e||≤ε

其中P為設計用戶的發送功率，為第l個等效信道的估計值，滿足h_l為第l個信道的真實狀態，為第1個等效信道的估計值，δ²為噪聲功率，e為估計誤差，表示矩陣的跡，||·||指范數，ε為估計誤差半徑；

(3)令φ＝φ+1，計算

其中，φ指迭代次數，ξ^(φ)指第φ步的ξ值，Q₁^(φ-1)指第φ-1步時Q₁的值，

(4)利用上一步得到的ξ^(φ)，計算如果得到最優的Q₁，退出循環，否則，更新Q₁，執行(3)；

(5)獲得最優的Q₁，采用矩陣的秩1分解，得到輸出v₁。

2.根據權利要求1所述的魯棒性波束成形設計方法，其中步驟(3)第φ步所計算的分式最優值ξ，按如下步驟構造：

(3a)初始化e，ι，令n＝1，其中ι為一個大于0的較小值；

(3b)記計算的梯度

其中

(3c)采用次梯度方法計算e，令ζ⁽ⁿ⁾為第n步的迭代步長，P_ε[z]為向量z在凸集上的投影，取值為

其中z表示向量

(3d)更新如果(|·|表示絕對值，和分別表示第n+1和第n步的梯度)，退出循環，得到ξ，否則，更新e，令n＝n+1，執行(3c)。

3.根據權利要求1所述的魯棒性波束成形設計方法，其中步驟(4)所求解的最大最小值方程，按如下步驟計算：

(4a)初始化用戶發送端波束向量相關矩陣Q₁，初始化τ，令ψ＝0，其中τ為任意大于0的較小值，ψ為初始化的迭代次數；

(4b)根據信賴域子問題方法求解

其中e^(ψ+1)為迭代到第ψ+1步得到的e的值，為第ψ步得到的Q₁的值，e^(ψ)為第ψ步得到的e的值，

vec(·)表示向量化操作，Re{·}表示取實部；

(4c)計算的梯度令

κ^(ψ+1)指第ψ+1步的κ的值，表示第ψ+1步時函數的梯度；

(4d)采用次梯度法計算第ψ+1步的Q₁的值，即

其中P_Q[A]表示矩陣A在凸集上的投影，表示矩陣Q為半正定矩陣，η^(ψ)為第ψ步的迭代步長，可以通過求解下面最小的歐幾里德空間距離目標方程獲得，

tr(P_Q[A])≤P

表示矩陣P_Q[A]為半正定矩陣，通過KKT條件可得，λ表示拉格朗日乘子，可以通過如下方法獲得，采用特征值分解，可得A與P_Q[A]具有相同的特征向量A＝UΛ_AU^H與采用二分法可以獲得一個合適的λ，使為了滿足的條件，令

(4e)更新如果跳出循環，得到權利要求1步驟(4)最優的Q₁，否則，更新Q₁，令ψ＝ψ+1，執行(4b)。

4.根據權利要求1所述的魯棒性波束成形設計方法，其中步驟(5)所采用的矩陣的秩1分解，按如下步驟構造：

1)令計算任意一個秩1分解

2)令t＝1，循環下列操作，直到t＝T-1

3)For j＝t+1，…，T

4)

5)令中間變量

6)Else

7)令l∈{t+1，…，T}，選擇γ使得令

8)End

9)If t＝T-1

10)End

11)t＝t+1

循環終止，輸出