[發明專利]基于Givens變換塊對角化預編碼的干擾消除方法

在審

• 申請號: 201710021845.2
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106789781A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 高明;孫成越;葛建華;劉剛;高洋;付少忠
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04L25/02
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 田文英,王品華

1.一種基于Givens變換塊對角化預編碼的干擾消除方法，包括以下步驟：

(1)估計參與預編碼的信道矩陣：

(1a)使用信道估計方法，估計所有參與預編碼的用戶的下行信道矩陣，組成聯合用戶信道矩陣；

(1b)對聯合用戶信道矩陣進行共軛轉置，得到共軛轉置后的聯合用戶信道矩陣；

(2)對共軛轉置后的聯合用戶信道矩陣進行QR分解：

對共軛轉置后的聯合用戶信道矩陣進行QR分解，得到用于表示聯合用戶信道矩陣的正交矩陣與上三角矩陣；

(3)求聯合用戶信道矩陣的偽逆：

(3a)對上三角矩陣共軛轉置后求逆，得到求逆后的下三角矩陣；

(3b)將求逆后的下三角矩陣與正交矩陣相乘，得到聯合用戶信道矩陣的偽逆；

(4)構造預編碼矩陣的前半部分：

(4a)將聯合用戶信道矩陣的上三角矩陣，劃分為與用戶數目相等的數個子矩陣，將得到的子矩陣作為每個用戶的上三角矩陣；

(4b)在所有參與預編碼的用戶中任選一個未處理的用戶，對所選用戶的上三角矩陣求共軛轉置的逆，得到所選用戶求逆后的下三角矩陣；

(4c)將所選用戶求逆后的下三角矩陣與聯合用戶信道矩陣的正交矩陣相乘，得到所選用戶信道矩陣零空間的偽逆；

(4d)利用基于Givens變換的QR分解，對所選用戶信道矩陣零空間的偽逆分解，得到所選用戶分解的正交矩陣與上三角矩陣；

(4e)判斷所有用戶是否已遍歷完，若是，則執行步驟(4f)，否則，執行步驟(4b)；

(4f)提取每個用戶分解的正交矩陣，組成塊對角化矩陣，將塊對角化矩陣作為聯合預編碼矩陣的前半部分；

(5)構造預編碼矩陣的后半部分：

(5a)在所有參與預編碼的用戶中任選一個未處理的用戶，將所選用戶分解的正交矩陣與所選用戶的下行信道矩陣相乘，得到所選用戶的等效單用戶信道矩陣；

(5b)對所選用戶的等效單用戶信道矩陣進行奇異值分解，得到所選用戶的左酉矩陣與所選用戶的右酉矩陣；

(5c)將所選用戶的右酉矩陣的前x個右奇異向量，作為所選用戶預編碼矩陣的后半部分，所選用戶的左酉矩陣的共軛轉置作為所選用戶的接收矩陣，x表示所選用戶的等效單用戶信道矩陣的秩；

(5d)判斷是否已遍歷所有用戶，若是，則執行步驟(5e)，否則，執行步驟(5a)；

(5e)將每個用戶預編碼矩陣的后半部分組成聯合預編碼矩陣的后半部分；

(6)獲得最終聯合預編碼矩陣：

將聯合預編碼矩陣的前半部分與聯合預編碼矩陣的后半部分相乘，得到最終聯合預編碼矩陣。

2.根據權利要求1所述的基于Givens變換塊對角化預編碼的干擾消除方法，其特征在于，步驟(4d)中所述的基于Givens變換的QR分解的公式如下：

${\mathrm{QL}}_k={\stackrel{\‾}{Q}}_k{\stackrel{\‾}{R}}_k$

其中，QL_k表示所選的第k個用戶的信道矩陣零空間的偽逆，表示對所選的第k個用戶進行基于Givens變換的QR分解得到的正交矩陣，表示對所選的第k個用戶進行基于Givens變換的QR分解得到的上三角矩陣。

3.根據權利要求1所述的基于Givens變換塊對角化預編碼的干擾消除方法，其特征在于，步驟(4f)中所述提取每個用戶分解的正交矩陣，組成塊對角化矩陣的表達式如下：

$W^o=\[{\stackrel{\‾}{Q}}_1,{\stackrel{\‾}{Q}}_2,...,{\stackrel{\‾}{Q}}_n,...,{\stackrel{\‾}{Q}}_N\]$

其中，W^o表示塊對角化矩陣，表示所提取的第n個用戶分解的正交矩陣，N表示用戶總數。