[發(fā)明專利]MIMO干擾信道中的空時處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510097774.5
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104753648B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田心記;張延良;許焱平;孟慧;雒芬;楊冬
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務(wù)所(普通合伙)41117
• 代理人: 楊妙琴

1.MIMO干擾信道中的空時處理方法，適用于三個發(fā)送端和三個接收端的干擾信道，且每個發(fā)送端和每個接收端都配置4根天線，其特征在于，包括如下步驟：

A，發(fā)送端1對其調(diào)制信號a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆、a₇和a₈進行空時編碼，得到2×2的碼字A₁和A₂，發(fā)送端2對其調(diào)制信號b₁、b₂、b₃、b₄、b₅、b₆、b₇和b₈進行空時編碼，得到2×2的碼字B₁和B₂，發(fā)送端3對其調(diào)制信號c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇和c₈進行空時編碼，得到2×2的碼字C₁和C₂，然后三個用戶分別將碼字組合并且引入零矩陣，得到4×6的碼字并且發(fā)送出去，具體過程如下：

A1，發(fā)送端1對其調(diào)制信號a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆、a₇和a₈進行空時編碼，得到2×2的碼字A₁和A₂，其中，θ的取值使得A₁和A₂的元素非零，(·)^*表示共軛；

A2，發(fā)送端2對其調(diào)制信號b₁、b₂、b₃、b₄、b₅、b₆、b₇和b₈進行空時編碼，得到2×2的碼字B₁和B₂，其中，θ的取值使得B₁和B₂的元素非零，(·)^*表示共軛；

A3，發(fā)送端3對其調(diào)制信號c₁、c₂、c₃、c₄、c₅、c₆、c₇和c₈進行空時編碼，得到2×2的碼字C₁和C₂，其中，θ的取值使得C₁和C₂的元素非零，(·)^*表示共軛；

A4，發(fā)送端1將碼字A₁和A₂進行組合并且引入零矩陣，得到4×6的碼字A，其中，0_2×2表示2×2的零矩陣；

A5，發(fā)送端2將碼字B₁和B₂進行組合并且引入零矩陣，得到4×6的碼字B，其中，0_2×2表示2×2的零矩陣；

A6，發(fā)送端3將碼字C₁和C₂進行組合并且引入零矩陣，得到4×6的碼字C，其中，0_2×2表示2×2的零矩陣；

A7，在相同的時間內(nèi)，發(fā)送端1發(fā)送A，發(fā)送端2發(fā)送B，發(fā)送端3發(fā)送C；

B，接收端1根據(jù)發(fā)送端1到接收端1的信道矩陣H₁₁和發(fā)送端2到接收端1的信道矩陣H₁₂計算發(fā)送端1發(fā)送的信號對應(yīng)的等效信道矩陣Q¹₁和Q¹₂，具體過程如下：

B1，接收端1用H₁表示H₁₁的前兩列組成的矩陣，用H₂表示H₁₁的后兩列組成的矩陣，用H₃表示H₁₂的前兩列組成的矩陣，令且

B2，接收端1根據(jù)H₁、H₂和H₃得到G¹₁₁、G¹₁₂、G¹₁₃、G¹₂₁、G¹₂₂、G¹₂₃、G¹₃₁、G¹₃₂、G¹₃₃、G¹₄₁、G¹₄₂和G¹₄₃，(·)^*表示共軛

B3，接收端1根據(jù)G¹₁₁、G¹₁₂、G¹₁₃、G¹₂₁、G¹₂₂、G¹₂₃、G¹₃₁、G¹₃₂、G¹₃₃、G¹₄₁、G¹₄₂和G¹₄₃得到P¹₁、P¹₂、P¹₃和P¹₄，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

B4，接收端1根據(jù)P¹₁、P¹₂、P¹₃和P¹₄計算得到對應(yīng)的等效信道矩陣Q¹₁和對應(yīng)的等效信道矩陣Q¹₂，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

C，接收端2根據(jù)發(fā)送端1到接收端2的信道矩陣H₂₁和發(fā)送端2到接收端2的信道矩陣H₂₂計算發(fā)送端2的部分發(fā)送信號對應(yīng)的等效信道矩陣Q²₁，具體過程如下：

C1，接收端2用D₁表示H₂₁的前兩列組成的矩陣，用D₂表示H₂₁的后兩列組成的矩陣，用D₃表示H₂₂的前兩列組成的矩陣，令且

C2，接收端1根據(jù)D₁、D₂和D₃得到G²₁₁、G²₁₂、G²₁₃、G²₂₁、G²₂₂、G²₂₃、G²₃₁、G²₃₂、G²₃₃、G²₄₁、G²₄₂和G²₄₃，(·)^*表示共軛；

C3，接收端2根據(jù)G²₁₁、G²₁₂、G²₁₃、G²₂₁、G²₂₂、G²₂₃、G²₃₁、G²₃₂、G²₃₃、G²₄₁、G²₄₂和G²₄₃得到P²₁、P²₂、P²₃和P²₄，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

C4，接收端2根據(jù)P²₁、P²₂、P²₃和P²₄計算得到對應(yīng)的等效信道矩陣Q²₁，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

D，接收端2根據(jù)發(fā)送端2到接收端2的信道矩陣H₂₂和發(fā)送端3到接收端2的信道矩陣H₂₃計算發(fā)送端2的部分發(fā)送信號對應(yīng)的等效信道矩陣Q²₂，具體過程如下：

D1，接收端2用E₂表示H₂₃的前兩列組成的矩陣，用E₃表示H₂₃的后兩列組成的矩陣，用E₁表示H₂₂的后兩列組成的矩陣，令且

D2，接收端2根據(jù)E₁、E₂和E₃得到G³₁₁、G³₁₂、G³₁₃、G³₂₁、G³₂₂、G³₂₃、G³₃₁、G³₃₂、G³₃₃、G³₄₁、G³₄₂和G³₄₃，(·)^*表示共軛；

D3，接收端2根據(jù)G³₁₁、G³₁₂、G³₁₃、G³₂₁、G³₂₂、G³₂₃、G³₃₁、G³₃₂、G³₃₃、G³₄₁、G³₄₂和G³₄₃得到P³₁、P³₂、P³₃和P³₄，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

D4，接收端2根據(jù)P³₁、P³₂、P³₃和P³₄計算得到對應(yīng)的信道矩陣Q²₂，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

E，接收端3根據(jù)發(fā)送端2到接收端3的信道矩陣H₃₂和發(fā)送端3到接收端3的信道矩陣H₃₃計算發(fā)送端3發(fā)送的信號對應(yīng)的等效信道矩陣Q³₁和Q³₂，具體過程如下：

E1，接收端3用F₁表示H₃₃的前兩列組成的矩陣，用F₂表示H₃₃的后兩列組成的矩陣，用F₃表示H₃₂的后兩列組成的矩陣，令且

E2，接收端3根據(jù)F₁、F₂和F₃得到G⁴₁₁、G⁴₁₂、G⁴₁₃、G⁴₂₁、G⁴₂₂、G⁴₂₃、G⁴₃₁、G⁴₃₂、G⁴₃₃、G⁴₄₁、G⁴₄₂和G⁴₄₃，(·)^*表示共軛；

E3，接收端3根據(jù)G⁴₁₁、G⁴₁₂、G⁴₁₃、G⁴₂₁、G⁴₂₂、G⁴₂₃、G⁴₃₁、G⁴₃₂、G⁴₃₃、G⁴₄₁、G⁴₄₂和G⁴₄₃得到P⁴₁、P⁴₂、P⁴₃和P⁴₄，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

E4，接收端3根據(jù)P⁴₁、P⁴₂、P⁴₃和P⁴₄計算得到對應(yīng)的信道矩陣Q³₁和對應(yīng)的信道矩陣Q³₂，(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

F，接收端1處理其接收信號Y₁，得到接收信號的等效表達形式X¹₁和X¹₂，具體過程如下：

F1，接收端1用Y₁₁表示Y₁的前兩列對應(yīng)的矩陣，根據(jù)Y₁₁得到向量y₁₁、y₂₁、y₃₁和y₄₁，表示Y₁₁的第i₁行第m₁列的元素，m₁＝1,2，i₁＝1,2，(·)^*表示共軛；

F2，接收端1用G¹₁₃和G¹₂₃處理y₁₁和y₂₁，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

F3，接收端1用G¹₃₃和G¹₄₃處理y₃₁和y₄₁，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

F4，接收端1用P¹₂和P¹₄處理z¹₁和z¹₂，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

F5，接收端1用P¹₁和P¹₃處理z¹₁和z¹₂，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

G，接收端2處理其接收信號Y₂的前兩列，得到接收信號的等效表達形式X²₁，具體過程如下：

G1，接收端2用Y₁₂表示Y₂的前兩列對應(yīng)的矩陣，根據(jù)Y₁₂得到向量y₁₂、y₂₂、y₃₂和y₄₂，表示Y₁₂的第i₂行第m₂列的元素，m₂＝1,2，i₂＝1,2，(·)^*表示共軛；

G2，接收端2用G²₁₁和G²₂₁處理y₁₂和y₂₂，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

G3，接收端2用G²₃₁和G²₄₁處理y₃₂和y₄₂，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

G4，接收端2用P²₁和P²₃處理z²₁和z²₂，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

H，接收端2處理其接收信號Y₂的后兩列，得到接收信號的等效表達形式X²₂，具體過程如下：

H1，接收端2用Y₂₂表示Y₂的后兩列對應(yīng)的矩陣，根據(jù)Y₂₂得到向量y₁₃、y₂₃、y₃₃和y₄₃，表示Y₂₂的第i₃行第m₃列的元素，m₃＝1,2，i₃＝1,2，(·)^*表示共軛；

H2，接收端2用G³₁₃和G³₂₃處理y₁₃和y₂₃，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

H3，接收端2用G³₃₃和G³₄₃處理y₃₃和y₄₃，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

H4，接收端2用P³₂和P³₄處理z³₁和z³₂，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

I，接收端3處理其接收信號Y₃，得到接收信號的等效表達形式X³₁和X³₂，具體過程如下：

I1，接收端3用Y₂₃表示Y₃的后兩列對應(yīng)的矩陣，根據(jù)Y₂₃得到向量y₁₄、y₂₄、y₃₄和y₄₄，表示Y₁₁的第i₄行第m₄列的元素，m₄＝1,2，i₄＝1,2，(·)^*表示共軛；

I2，接收端3用G⁴₁₃和G⁴₂₃處理y₁₄和y₂₄，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

I3，接收端3用G⁴₃₃和G⁴₄₃處理y₃₄和y₄₄，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

I4，接收端3用P⁴₂和P⁴₄處理z⁴₁和z⁴₂，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

I5，接收端3用P⁴₁和P⁴₃處理z⁴₁和z⁴₂，得到(·)^H表示共軛轉(zhuǎn)置，||·||表示范數(shù)；

J，3個接收端分別譯碼，具體過程如下：

J1，接收端1以作為等效發(fā)送信號，以Q¹₁作為等效信道矩陣，以X¹₁作為等效接收信號，譯碼a_i，i＝1,2,3,4；

J2，接收端1以作為等效發(fā)送信號，以Q¹₂作為等效信道矩陣，以X¹₂作為等效接收信號，譯碼a_i，i＝5,6,7,8；

J3，接收端2以作為等效發(fā)送信號，以Q²₁作為等效信道矩陣，以X²₁作為等效接收信號，譯碼b_i，i＝1,2,3,4；

J4，接收端2以作為等效發(fā)送信號，以Q²₂作為等效信道矩陣，以X²₂作為等效接收信號，譯碼b_i，i＝5,6,7,8；

J5，接收端3以作為等效發(fā)送信號，以Q³₁作為等效信道矩陣，以X³₁作為等效接收信號，譯碼c_i，i＝1,2,3,4；

J6，接收端3以作為等效發(fā)送信號，以Q³₂作為等效信道矩陣，以X³₂作為等效接收信號，譯碼c_i，i＝5,6,7,8。