[發明專利]一種FDD大規模MIMO系統中的下行鏈路信道估計方法

有效

• 申請號: 201711396355.7
• 申請日: 2017-12-21
• 公開（公告）號: CN108199987B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 呂偉;王永良;方其慶;王晶晶;郝媛;張偉;胡亞敏;劉根;劉慶華
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍預警學院
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L27/26;H04L5/00
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 向彬

1.一種FDD大規模MIMO系統中的下行鏈路信道估計方法，其特征在于，包括：

構建FDD大規模MIMO系統的上行鏈路導頻信號接收模型；

對上行鏈路空域信道進行壓縮感知信道估計；

通過上行鏈路空域信道的估計值得到上行鏈路空域信道的支持集，根據上行鏈路空域信道的支持集估計下行鏈路空域信道的支持集；其中根據上行鏈路空域信道的支持集估計下行鏈路空域信道的支持集，具體為：通過密度聚類方法估計上行鏈路空域信道的多徑數目；對上行鏈路空域信道的多徑數目估計進行修正；對上行鏈路空域信道每條路徑對應的類集合的中心進行估計；根據上行鏈路空域信道的支持集信息估計下行鏈路空域信道的支持集；

構建FDD大規模MIMO系統的下行鏈路導頻信號接收模型；

基于下行鏈路空域信道的估計支持集信息進行下行鏈路壓縮感知信道估計。

2.如權利要求1所述的FDD大規模MIMO系統中的下行鏈路信道估計方法，其特征在于，所述基于下行鏈路空域信道的估計支持集信息進行下行鏈路壓縮感知信道估計包括：

構建下行鏈路空域信道的估計支持集信息矩陣；

結合下行鏈路空域信道的估計支持集信息矩陣進行下行鏈路信道估計。

3.如權利要求2所述的FDD大規模MIMO系統中的下行鏈路信道估計方法，其特征在于，所述構建下行鏈路空域信道的估計支持集信息矩陣，具體為：

下行鏈路估計支持集信息矩陣為W＝diag(w₁，…，w_N)，其中0＜σ＜1為控制參數，其中Ω^d為下行鏈路空域信道的支持集。

4.如權利要求3所述的FDD大規模MIMO系統中的下行鏈路信道估計方法，其特征在于，所述結合下行鏈路估計支持集信息矩陣的下行鏈路信道估計，具體為：

利用壓縮感知恢復算法來進行下行鏈路信道估計，該下行鏈路信道估計問題表示為：

其中為下行鏈路基矩陣，由陣列導向矢量構成；為其空域信道稀疏表示，且滿足為下行鏈路空域信道的估計矢量；||·||₀表示0范數，||·||₂表示2范數，ρ^d為下行鏈路信噪比，A為基站向用戶發送的導頻信號，h^d為下行鏈路信道，n^d為發射端高斯白噪聲，ε為誤差控制參數；

通過求解出的下行鏈路空域信道估計矢量，得到下行鏈路信道估計為

5.如權利要求1所述的FDD大規模MIMO系統中的下行鏈路信道估計方法，其特征在于，所述對上行鏈路空域信道進行壓縮感知信道估計，包括：

利用壓縮感知恢復算法來進行上行鏈路空域信道估計，該上行鏈路空域信道估計問題表示為：

其中為上行鏈路信道的空域表示，且滿足其中為上行鏈路信道的基矩陣，由陣列的導向矢量構成；ε為誤差控制參數；為空域信道的估計矢量；||·||₀表示0范數，||·||₂表示2范數，y^u為基站端接收到的導頻信號，ρ^u為上行鏈路信道信噪比，a為用戶向基站發射的導頻信號，n^u為接收端高斯白噪聲，為用戶到基站的信道矩陣。

6.如權利要求1所述的FDD大規模MIMO系統中的下行鏈路信道估計方法，其特征在于，所述通過密度聚類方法估計上行鏈路空域信道的多徑數目包括：

通過密度聚類算法，根據上行鏈路空域信道的支持集Ω^u進行密度聚類，聚類后的分類數n即為多徑數目估計值；其中，每一類構成的集合為i∈[1，2，…，n]，稱為類集合，經過聚類后的元素構成的集合為U表示集合的并集。