[發(fā)明專利]大規(guī)模MIMO中基于信道估計誤差的頻域信道互易補(bǔ)償方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810058234.X
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108418770A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫君;吳晶茹;謝鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04B7/0413
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.大規(guī)模MIMO中基于信道估計誤差的頻域信道互易補(bǔ)償方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，設(shè)定大規(guī)模MIMO采用時分雙工模式，建立大規(guī)模MIMO的信道模型：Y＝HX+N，其中，H表示信道頻域響應(yīng)，Y、X、N分別表示導(dǎo)頻位置處的接收信號、發(fā)送信號、加性高斯白噪聲；

步驟2，采用最小二乘法估計上行鏈路信道頻域響應(yīng)，得到上行鏈路信道頻域響應(yīng)的估計值；

步驟3，利用上行鏈路信道頻域響應(yīng)的估計值對下行鏈路進(jìn)行校準(zhǔn)，令下行鏈路信道頻域響應(yīng)為根據(jù)最小均方誤差準(zhǔn)則求得校準(zhǔn)系數(shù)G，其中，表示上行鏈路信道頻域響應(yīng)的估計值，H_d表示下行鏈路信道頻域響應(yīng)的實際值；

步驟4，對校準(zhǔn)系數(shù)中包含的自相關(guān)函數(shù)進(jìn)行迭代，得到下行鏈路信道頻域響應(yīng)的最終實際值，具體步驟如下：

4.1，對自相關(guān)函數(shù)、校準(zhǔn)系數(shù)、上行鏈路信道頻域響應(yīng)的實際值進(jìn)行初始化：k＝0；其中，R_H表示自相關(guān)函數(shù)，表示上行鏈路信道頻域響應(yīng)的估計值，E[]表示均值，β²表示方差，I表示單位矩陣，H_d表示下行鏈路信道頻域響應(yīng)的實際值，上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置，上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置，k表示迭代次數(shù)；

4.2，通過下列公式更新下行鏈路的自相關(guān)函數(shù)和校準(zhǔn)系數(shù)G^k+1：

其中，0≤λ≤1表示加權(quán)因子；

4.3，利用更新后的自相關(guān)函數(shù)和校準(zhǔn)系數(shù)得到下行鏈路信道頻域響應(yīng)：

4.4，判斷是否達(dá)到迭代終止條件，當(dāng)時，終止迭代，此時，下行鏈路信道頻域響應(yīng)的最終實際值為α為閾值；否則，令k＝k+1并返回4.2，重新迭代。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)模MIMO中基于信道估計誤差的頻域信道互易補(bǔ)償方法，其特征在于，步驟1所述建立大規(guī)模MIMO的信道模型，具體過程為：

在正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中，發(fā)送端將發(fā)送信號經(jīng)過串并變換和Q進(jìn)制正交振幅調(diào)制操作轉(zhuǎn)換為K維的頻域向量，對K維的頻域向量進(jìn)行逆傅里葉變換、插入循環(huán)前綴后，發(fā)送到信道進(jìn)行傳輸，發(fā)送信號中包含導(dǎo)頻；接收端將接收到的導(dǎo)頻信號進(jìn)行移除循環(huán)前綴和傅里葉變換后得到接收信號，同時，接收端根據(jù)接收到的導(dǎo)頻信號來估計信道狀態(tài)信息，其中，K表示信道包含的子載波數(shù)目。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)模MIMO中基于信道估計誤差的頻域信道互易補(bǔ)償方法，其特征在于，步驟2所述上行鏈路信道頻域響應(yīng)的估計值，具體公式為：

其中，表示上行鏈路信道頻域響應(yīng)的估計值，H_u表示上行鏈路信道頻域響應(yīng)的實際值，Z_u表示估計誤差，Y、X分別表示導(dǎo)頻位置處的接收信號、發(fā)送信號，上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)模MIMO中基于信道估計誤差的頻域信道互易補(bǔ)償方法，其特征在于，步驟3所述下行鏈路信道頻域響應(yīng)，表達(dá)式為：

其中，表示下行鏈路信道頻域響應(yīng)的估計值，G表示校準(zhǔn)系數(shù)，表示上行鏈路信道頻域響應(yīng)的估計值，上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述大規(guī)模MIMO中基于信道估計誤差的頻域信道互易補(bǔ)償方法，其特征在于，步驟3所述校準(zhǔn)系數(shù)G的表達(dá)式為：

其中，R_H表示自相關(guān)函數(shù)，上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置，β²表示方差，I表示單位矩陣。