[發明專利]一種MIMO系統下基于張量模型的波形生成方法和裝置

有效

• 申請號: 201711482847.8
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108199751B
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 竇崢;李春梅;李超
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張宇峰

本發明提供一種MIMO系統下基于張量模型的波形生成方法，包括：獲取MIMO系統下的用戶輸入信號；基于所述用戶輸入信號，根據MIMO信道矩陣、天線分配矩陣、輸入信息矩陣、以及頻率編碼矩陣，生成MIMO系統的輸出波形并輸出。本發明采用的MIMO系統下基于張量模型的波形生成方法，使用了一種新的通用波形生成模型，該模型基于張量模型，能夠實現多用戶、多數據流系統的建模。且模型能夠應用于多天線的軟件無線電當中，通過修改相應的參數即可得到不同的多載波波形，實現子載波的分集和復用，同時也可以實現子載波的分配功能，通過將數據流分配到天線上發射而獲得多天線下的分集和復用增益。

技術領域

本發明涉及信息技術領域，具體地說，涉及一種MIMO系統下基于張量模型的波形生成方法及裝置。

背景技術

MIMO系統由于具有多根發射天線和多根接收天線，能夠得到分集和復用增益，提高系統的傳輸速率與準確性，因此得到了廣泛的關注與應用。在MIMO系統下，為使得配置多根天線的基于認知的軟件無線電靈活工作，設計一種可在MIMO系統下使用的通用波形生成模型將具有重大意義。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種MIMO系統下基于張量模型的波形生成方法，所述方法包括：

獲取MIMO系統下的用戶輸入信號；

基于所述用戶輸入信號，根據MIMO信道矩陣天線分配矩陣輸入信息矩陣以及頻率編碼矩陣生成MIMO系統的輸出波形，其中，H^(u)表示第u個用戶的MIMO信道矩陣，A^(u)表示第u個用戶的天線分配矩陣，S^(u)表示第u個用戶的輸入信息矩陣，C^(u)表示第u個用戶的頻率編碼矩陣，K表示接收天線個數，M表示發射天線個數，R表示輸入信息矩陣所包含數據流的個數，N表示每個數據流的符號個數，F表示所使用的子載波數，M_u、R_u,u＝1,…,U表示第u個用戶所使用的發射天線數目和數據流個數，T表示轉置，blockdiag表示形成塊對角陣；

輸出所述輸出波形。

一種實施方案中，所述方法還包括：

獲取MIMO系統下的接收信號；

隨機初始化信道矩陣令

根據收斂條件循環執行i＝i+1，根據公式估計輸入信信息矩陣通過及估計信道矩陣其中符號表示偽逆，i表示循環次數，V₂、V₃表示高斯白噪聲張量的兩種矩陣展開形式，表示接收信號，和表示由交替最小二乘(ALS)算法恢復的輸入信息矩陣和信道矩陣；

輸出所述輸入信息矩陣及信道矩陣。

一種實施方案中，所述方法還包括：

獲取MIMO系統下的接收信號；

隨機初始化輸入信息矩陣和信道矩陣；

根據公式估計頻率編碼矩陣；

根據所述頻率編碼矩陣估計所述輸入信息矩陣和信道矩陣，直到滿足截止條件；

輸出所述輸入信息矩陣、信道矩陣和頻率編碼矩陣。

本發明實施例還提供一種MIMO系統下基于張量模型的波形生成裝置，所述裝置包括：

獲取單元，用于獲取MIMO系統下的用戶輸入信號；