[發(fā)明專利]一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的信道估計(jì)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910167502.6
• 申請日: 2019-03-06
• 公開（公告）號: CN109743086A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李正權(quán);周成;趙小青;倪鑫鑫;梁金鵬;劉漢旭;劉洋;吳瓊;李寶龍;武貴路
• 申請（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04L25/02
• 代理公司: 無錫盛陽專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32227
• 代理人: 顧吉云;郭金玉

1.一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，其包括以下步驟：

S1：根據(jù)MIMO系統(tǒng)模型利用基站端接收信號向量r構(gòu)造樣本協(xié)方差矩陣將所述樣本協(xié)方差矩陣按照以下公式進(jìn)行近似替代：

其中：r(t)表示t時(shí)刻基站端的接收信號，N表示樣本數(shù)，p_u表示信噪比，G表示信道增益矩陣，s表示發(fā)射信號向量，w表示噪聲向量；

其特征在于，其還包括下面的步驟：

S2：基于所述樣本協(xié)方差矩陣可得到以下公式，

采用FSCAPI子空間追蹤算法求解所述信號子空間R_S，

其中：

矩陣R可以分解為R＝[R_s,R_n]，R_s表示信號子空間，R_n表示噪聲子空間，Σ表示對角矩陣；

S3：利用導(dǎo)頻序列Φ求得基于導(dǎo)頻的信道增益矩陣的初始估計(jì)

S4：利用所述信號子空間R_S和所述信道增益矩陣的初始估計(jì)對模糊矩陣E_j進(jìn)行求解；

S5：基于所述信號子空間R_S、所述模糊矩陣E_j和所述信道增益矩陣的初始估計(jì)利用ILSP算法對所述信道增益矩陣的初始估計(jì)進(jìn)行重新估計(jì)，得到信道增益矩陣的最終估計(jì)

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，其特征在于：步驟S2中，所述信號子空間R_S的求解方法為使用下面的迭代方程進(jìn)行迭代計(jì)算，具體包括：

For t＝1，2，……N

給定r(t)，其中，Λ(t)的初始值為Λ(0)，Λ(0)＝[I_K；0_(M-K)×K]，

End for，

其中，N表示樣本數(shù)，t表示時(shí)刻，r(t)表示任意時(shí)刻t基站端的接收信號，K為用戶數(shù)量，M為基站端天線數(shù)，Λ(t)表示所求解的子空間，和g(t)表示迭代過程中的所需向量。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，其特征在于：步驟S3中，所述信道增益矩陣的初始估計(jì)的計(jì)算通過以下公式進(jìn)行：

其中：p_t表示發(fā)射功率，G表示信道增益矩陣，Φ表示導(dǎo)頻序列矩陣，N表示噪聲矩陣，Y^p表示接收導(dǎo)頻信號矩陣。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，其特征在于：步驟S3中，所述信道增益矩陣的初始估計(jì)的計(jì)算通過以下公式進(jìn)行：

其中：p_t表示發(fā)射功率，G表示信道增益矩陣，Φ表示導(dǎo)頻序列矩陣，N表示噪聲矩陣，Y^p表示接收導(dǎo)頻信號矩陣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，其特征在于：步驟S4中，所述模糊矩陣E_j的求解公式為：

令R_s＝Λ(t)，則

其中：R_s表示所述信號子空間，為所述信道增益矩陣的初始估計(jì)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，其特征在于：步驟S4中，所述模糊矩陣E_j的求解公式為：

令R_s＝Λ(t)，則

其中：R_s表示所述信號子空間，為所述信道增益矩陣的初始估計(jì)。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的信道估計(jì)方法，其特征在于：步驟S4中，所述模糊矩陣E_j的求解公式為：

令R_s＝Λ(t)，則

其中：R_s表示所述信號子空間，為所述信道增益矩陣的初始估計(jì)。