[發明專利]一種基于符號檢測的MMSE干擾對齊方法

有效

• 申請號: 201710247777.1
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107070516B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 賈國慶;陳善繼;紀小紅;林倩;裴生雷;李梅菊
• 申請（專利權）人: 青海民族大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/0456
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李樹志

本發明提供了一種基于符號檢測的MMSE干擾對齊方法。該方法中分為兩個步驟：第一步的迭代計算為傳統迭代方法，第二步迭代中將符號檢測考慮進去，也就是邊檢測符號邊將檢測到的符號引入到迭代計算中。通過這種方法，有效提高了MMSE干擾對齊的性能。通過計算機仿真發現，該方法較現有技術能大幅降低誤碼率和均方誤差性能，并能夠提高干擾對齊的增益，尤其是在高信噪比區域增益明顯。

技術領域

本發明屬于無線通信系統領域，具體的屬于無線通信干擾信號處理方法。

背景技術

近來，為了消除蜂窩移動通信系統小區間干擾，業界提出了干擾對齊(Interference Alignment)，并且針對該技術開展了廣泛的研究。為了實現干擾的對齊，發射機和接收機必須進行聯合設計，這一點一般情況下比較難實現。為了解決這個問題，現有技術中提出了很多不同的迭代設計方法，包括最小干擾泄露(minimizing theinterference leakage，MIL)、最大化信干噪比(maximum signal-to-interference-plus-noise ratio，Max-SINR)、最小均方誤差(minimum-mean-square-error，MMSE)等。作為一種的干擾對齊設計方法，MMSE在各種不同的通信場景下的設計得到了廣泛的研究，體現了最佳的性能。

現有技術中在MMSE的干擾對齊計算中，對于具有K個發射端和K個接收端的對稱MIMO干擾系統，為了簡化計算，對于發射碼流向量做了取統計平均處理，并將發射端預編碼矩陣初始化為隨機酉矩陣，使用該隨機酉矩陣和信道矩陣進行迭代計算獲得最優的預編碼矩陣和合并矩陣。其具體方法流程如下：

步驟1：初始化隨機酉矩陣V_i

步驟2：

步驟3：

步驟4：

步驟5:返回步驟2，持續迭代α次數。

其中orth{A}表示對矩陣A進行正交化處理，變量α為迭代次數，變量為信噪比。

在上述的迭代計算中，為了在計算中消除未知的碼流S_j的影響，傳統的方法在計算U_i和V_i的過程中采取了對S_j取統計平均的處理。然而，在實際計算中，由于實際的碼流與取統計平均處理的碼流存在一定誤差，并且一般情況下，干擾信道中用戶數越少，統計意義下的誤差越大。但若在干擾對齊迭代計算中直接使用實際發射碼流向量進行計算，迭代計算中可能由于符號檢測誤差太大而引起干擾無法較好的對齊，尤其是在高信噪比環境。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提出了一種基于符號檢測的MMSE干擾對齊方法(Symbol-Detection-Aided-MMSE IA，SDA-MMSE IA)，能夠降低誤碼率，提升均方誤差性能。

為了達到上述目的，本發明包括以下步驟：

S1：使用信道矩陣H和初始化的預編碼矩陣進行迭代運算，獲得第一合并矩陣U1和第一預編碼矩陣V1；

S2：使用所述第一合并矩陣U1和接收信號y得到發射碼流

S3：使用信道矩陣H、所述發射碼流和所述第一預編碼矩陣V1進行迭代運算，獲得第二合并矩陣U2和第二預編碼矩陣V2；

S4：使用第二合并矩陣U2和接收信號y得到最優的發射碼流

其中，步驟S1具體包括：

S11：初始化發射端的預編碼矩陣V以及迭代計數器m，將m初始化為0；

S12：根據信道矩陣H和所述預編碼矩陣V獲得第一中間合并矩陣U′，