[發明專利]一種毫米波MIMO系統的混合預編碼方法及系統

有效

• 申請號: 201710422927.8
• 申請日: 2017-06-07
• 公開（公告）號: CN107181511B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 褚宏云;王曉東
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/0456
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種毫米波MIMO系統的混合預編碼方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟a：建立毫米波MIMO系統的混合預編碼問題模型；

步驟b：給定初始模擬預編碼，基于所述初始模擬預編碼，按照最小均方原則得到數字預編碼；

步驟c：給定初始數字預編碼，根據所述初始數字預編碼對混合預編碼問題模型進行優化，并采用搜索法得到模擬預編碼；

步驟d：迭代執行步驟b和步驟c，直到達到混合預編碼迭代次數值，并輸出所述數字預編碼和模擬預編碼；

在所述步驟c中，根據所述初始數字預編碼對混合預編碼問題模型進行優化具體為：給定初始數字預編碼F_BB，則所述混合預編碼問題模型改寫為：

將F_RF分割為個列向量，為發射段天線陣元數目，F_BB分割為個行向量以及F_opt分割為N_t個行向量，則上述公式改寫為：

將帶入上述公式，則所述混合預編碼問題模型重新建模為：

上述公式中，是由矩陣中所有元素的相位標量組成的矩陣，[·]_n,:表示矩陣的第n行向量；

在所述步驟c中，所述采用搜索法得到模擬預編碼具體包括：

步驟c1：將模擬預編碼矩陣分割為向量；

步驟c2：設定模擬預編碼矩陣初值，并迭代計算搜索初值s⁽¹⁾；

步驟c3：針對每個向量執行探測移動，直到沒有可行的移動方向，并將所述搜索初值更新為其中，k為一輪探測移動中執行的迭代次數；

步驟c4：對每個向量執行移動方向更新；

步驟c5：判斷更新后的每個向量是否還有可行的移動方向，或相鄰兩次搜索初值是否滿足如果更新后的向量還有可行的移動方向，或相鄰兩次搜索初值不滿足則交替執行步驟c3和步驟c4，直到更新后的向量沒有可行的移動方向，或相鄰兩次搜索初值滿足如果更新后的向量沒有可行的移動方向，或相鄰兩次搜索初值滿足執行步驟c6；

步驟c6：輸出模擬預編碼：

2.根據權利要求1所述的毫米波MIMO系統的混合預編碼方法，其特征在于，在所述步驟a中，所述混合預編碼問題模型為：

P:

上述公式中，F_RF和F_BB分別為模擬預編碼和數字預編碼，N_s為數據流的數目，是最優全數字預編碼，是毫米波信道矩陣H的N_s個最大的右特征向量，|·|_F表示Frobineous范數，[A]_i,j表示矩陣A的第(i,j)個元素，|·|表示取模操作。

3.根據權利要求2所述的毫米波MIMO系統的混合預編碼方法，其特征在于，在所述步驟b中，所述按照最小均方原則得到數字預編碼具體為：

給定初始模擬預編碼F_RF，所述混合預編碼問題模型簡化為：

得到：

上述公式中，