[發明專利]適用于大規模MIMO的天線選擇方法及系統

有效

• 申請號: 201410481934.1
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104579439B
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發明（設計）人: 方冰;錢祖平;邵尉;鐘衛
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍理工大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種適用于大規模MIMO的天線選擇方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1、在接收端估計信道參數，建立信道矩陣，并獲得待選信道子矩陣和剩余信道矩陣；

步驟2、基于所述待選信道子矩陣和剩余信道矩陣之間的列交換，計算并獲得符合條件的優選信道矩陣；

步驟3、將所述優選信道矩陣所標示的發射天線編號反饋到發射端；

獲得待選信道子矩陣包括：

采用隨機排列的方式從可用的發射天線中選擇天線并建立選擇矢量π＝randperm(N_t)；根據選擇矢量π建立待選信道子矩陣H_sel＝H(：，π(1：N_r))和剩余信道矩陣H_left＝H(：，(π(N_r+1：N_t)))；

其中，N_t為可用的發射天線數量，H表示信道矩陣；N_r為接收天線數量；H(：，π)為對矩陣H的列矢量根據向量π重新排列后的矩陣，H_sel是矩陣H(：，π)的前Nr列，H_left是其余的部分；

所述步驟2具體為：計算判決矩陣計算W(i，：)H_left(：，j)；i＝1，2，…Nr；j＝1,2…N_t-N_r；

如果對任意的i，j，有|W(i，：)H_left(：，j)|大于1,則交換π(i)和π(j+Nr)的值,即交換H_sel的i列和H_left的j列，并重新根據選擇矢量π建立待選信道子矩陣和剩余信道矩陣；否則輸出該待選信道子矩陣，即為優選信道矩陣；

迭代更新判決矩陣的步驟進一步為：

其中e_i表示第i個元素為1的單位向量，Wⁿ表示W第n次迭代時得到的矩陣，表示H_left第n次迭代時得到的矩陣。

2.一種適用于大規模MIMO的天線選擇系統，其特征在于，包括：

第一模塊，用于在接收端估計信道參數，建立信道矩陣，并獲得待選信道子矩陣和剩余信道矩陣；

第二模塊，用于基于所述待選信道子矩陣和剩余信道矩陣之間的列交換，計算并獲得符合條件的優選信道矩陣；

第三模塊，用于將所述優選信道矩陣所標示的發射天線編號反饋到發射端；

所述第一模塊包括待選信道子矩陣確定模塊，其采用隨機排列的方式對可用的發射天線進行隨機排列并建立選擇矢量π＝randperm(N_t)；根據選擇矢量π建立待選信道子矩陣H_sel＝H(：，π(1：N_r))和剩余信道矩陣H_left＝H(：，(π(N_r+1：N_t)))；

其中，N_t為可用的發射天線數量，H表示信道矩陣；N_r為接收天線數量；H(：，π)對矩陣H的列矢量根據向量π重新排列后的矩陣，H_sel是矩陣H(：，π)的前Nr列，H_left是其余的部分；

所述第二模塊具體用于：計算判決矩陣計算W(i，：)H_left(：，j)；i＝1，2，…Nr；j＝1,2…N_t-N_r；

如果對任意的i，j，有|W(i，：)H_left(：，j)|大于1,則交換π(i)和π(j+Nr)的值,即交換H_sel的i列和H_left的j列，并重新根據選擇矢量π建立待選信道子矩陣和剩余信道矩陣；否則輸出該待選信道子矩陣，即為優選信道矩陣；

所述第二模塊采用如下方法迭代更新判決矩陣

其中e_i表示第i個元素為1的單位向量，Wⁿ表示W第n次迭代時得到的矩陣，表示H_left第n次迭代時得到的矩陣。