[發明專利]自干擾抑制的多流分集BD預編碼方法及裝置

有效

• 申請號: 201611137027.0
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106712820B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 王杰令;王敏;周斌;王棚
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/0452
• 分類號: H04B7/0452;H04B7/0456;H04B1/7103
• 代理公司: 61205 陜西電子工業專利中心
• 代理人: 程曉霞;王品華

本發明公開了一種自干擾抑制的多流分集BD預編碼方法及裝置，該方法包括：基站獲取所有用戶信道矩陣；確定各用戶接收天線的干擾矩陣，以此構造用戶所有接收天線的零空間正交基；并以此構造每個用戶的自干擾抑制等效信道矩陣，進而構造各用戶多流分集BD預編碼和接收譯碼矩陣；對基站發送給各用戶原始信號進行多流分集BD預編碼并信號相加后從基站發射；用戶用對應的接收譯碼矩陣對接收信號處理，將各用戶接收數據流合并，估計出用戶原始發送數據。本發明解決了MU?MIMO系統中接收端天線間自干擾的技術問題，消除多用戶干擾的同時，抑制了等效信道的自干擾，多路數據流合并增加了空間分集增益，提高了可靠性。用于無線通信領域的抗干擾。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，尤其涉及一種多用戶多輸入多輸出(簡稱MU-MIMO)系統下行鏈路中的預編碼，具體是一種自干擾抑制的多流分集BD預編碼方法及裝置，用于無線通信領域的抗干擾。

背景技術

MU-MIMIO系統能夠在相同的時間和頻率資源塊上給多個用戶發送多路空間復用信號，同時獲得高的系統容量和空分多址處理帶來的抵消多用戶干擾的好處。在該系統中，由于基站(簡稱BS)同時給多個用戶發送信號，必然會引入多用戶干擾(簡稱MUI)，且因為接收天線分屬于不同的用戶，用戶間無法進行協作處理，所以需要在BS端對發送信號進行預編碼抑制或完全消除MUI。

MU-MIMO的預編碼從類型上分為非線性預編碼和線性預編碼。非線性預編碼如臟紙編碼(簡稱DPC)雖然能夠實現最優的系統性能，但由于復雜度高，在實際中很難應用。線性預編碼如BD預編碼實現了次優的系統性能，但由于具有較低的復雜度，因此在MU-MIMO系統中被廣泛采用。BD預編碼方法可以利用所有用戶的信道狀態信息(CSI)，完全消除MUI,但并未考慮自身干擾。

現有MU-MIMO系統中廣泛采用的BD預編碼，BS端首先獲取所有用戶的信道矩陣；然后構造期望用戶的干擾矩陣，根據干擾矩陣獲得期望用戶的預編碼矩陣和譯碼矩陣；基站利用獲得的預編碼矩陣對發送的原始信號進行預編碼，預編碼后的信號通過基站發射出去；用戶接收信號并利用譯碼矩陣進行解碼，獲得原始信號。由于BD預編碼在構造期望用戶干擾信道矩陣時僅僅考慮其他用戶的信道矩陣，并未考慮期望用戶自身天線間的干擾，因此在發送多路數據流時，導致誤碼率性能下降。

其次，由于BD預編碼中不同數據流的等效信道增益不同，如果發送多路相同數據流，接收端對多路數據流進行合并，誤碼率性能取決于最差等效信道狀況，因此并未考慮發送多路相同的數據流的情況來提高系統的可靠性。

現有技術中的BD預編碼方法在構造干擾信道時只考慮了MUI干擾，并沒有考慮自身天線間自干擾，在用戶有多路數據流時，誤碼率性能較差。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的BD預編碼方法存在發送多路數據流時，誤碼率性能較差的問題，提供一種具有更好的系統誤碼率性能的自干擾抑制的多流分集BD預編碼方法和裝置。

本發明是一種自干擾抑制的多流分集BD預編碼方法，其特征在于，包括有如下步驟：

步驟1：確定所有用戶信道矩陣，基站獲取各個用戶的下行信道矩陣，確定所有用戶信道矩陣H_k為用戶k的下行信道矩陣，k＝1,2,…,K,K為系統中的用戶數，[·]^T表示矩陣的轉置；

步驟2：確定用戶接收天線的零空間正交基，首先構造各用戶每根接收天線的干擾矩陣，然后計算各用戶每根接收天線的干擾矩陣的零空間正交基，從而獲得各用戶所有接收天線的零空間正交基，以用戶k為例，用戶k第i根接收天線的干擾矩陣為其中為戶k的下行信道矩陣H_k去掉第i行后的信道矩陣，即該干擾矩陣既包含其他用戶信道狀態信息，又包含自身信道狀態信息；