[發(fā)明專利]一種多天線系統(tǒng)中非平穩(wěn)信道的信道統(tǒng)計信息獲取方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910581648.5
• 申請日: 2019-06-30
• 公開（公告）號: CN110365376A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭薇;汪國亮;江濤
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/08
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青;李智

1.一種多天線系統(tǒng)中非平穩(wěn)信道的信道統(tǒng)計信息獲取方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)獲取從時間t-L+1到時間t的多天線系統(tǒng)的接收端的接收信號，組成觀測序列，其中，L表示序列長度；

(2)建立統(tǒng)計信道狀態(tài)與接收信號之間的關(guān)系模型，根據(jù)所述觀測序列和模型參數(shù)計算縮放前向變量和縮放后向變量；

(3)根據(jù)所述縮放前向變量和縮放后向變量對模型參數(shù)進(jìn)行估計得到最優(yōu)模型參數(shù)；

(4)利用觀測序列和最優(yōu)模型參數(shù)估計統(tǒng)計信道狀態(tài)，完成信道統(tǒng)計信息的獲取。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述多天線系統(tǒng)接收端的接收信號y(t)為：

y(t)＝H(t)x(t)+z(t)

其中，x(t)為發(fā)射端信號，H(t)為信道矩陣，z(t)為噪聲矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述觀測序列為：

其中，包含現(xiàn)在時間t的接收信號和前L-1個歷史時間的接收信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述統(tǒng)計信道狀態(tài)是由信道統(tǒng)計信息期望和方差映射而來，反映信道矩陣的統(tǒng)計特性隨時間進(jìn)行轉(zhuǎn)移。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(2)包括：

(2.1)建立統(tǒng)計信道狀態(tài)與接收信號之間的關(guān)系模型，模型參數(shù)為：

λ(t)＝(η(t),G(t),μ(t),Σ(t))

其中，統(tǒng)計信道狀態(tài)的有限集合是S_i(i＝1,2,…,K)表示第i個統(tǒng)計信道狀態(tài)，K表示集合元素數(shù)量；

所述模型中接收信號對應(yīng)的統(tǒng)計信道狀態(tài)組成的隱藏狀態(tài)序列為：

其中，表示隱藏狀態(tài)，l＝L-1,L-2,L-3,...,0；η(t)為統(tǒng)計信道狀態(tài)的初始概率矢量，G(t)為統(tǒng)計信道狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣，和分別為期望矢量集合和方差矩陣集合，可以使用二個集合中的元素根據(jù)多元復(fù)高斯密度函數(shù)計算這個概率密度是以隱藏狀態(tài)q(t-l)＝S_i為條件接收信號y(t-l)的條件概率，p(·)表示概率密度函數(shù)；

(2.2)根據(jù)觀測序列和模型參數(shù)λ(t)，依次計算前向變量和后向變量其中，l＝L-1,L-2,L-3,...,0，1≤i≤K，前向變量α_t-l(S_i)表示為在給定模型參數(shù)λ(t)條件下從時間t-L+1到時間t-l的觀測值組成的序列和隱藏狀態(tài)q(t-l)＝S_i的條件概率密度，后向變量β_t-l(S_i)表示為在給定隱藏狀態(tài)q(t-l)＝S_i和模型參數(shù)λ(t)條件下從時間t-l+1到時間t的觀測值組成的序列的概率密度，然后分別乘以縮放因子c_t-l得到縮放前向變量和縮放后向變量其中，縮放因子為

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)中模型參數(shù)通過最大化似然函數(shù)獲得最優(yōu)模型參數(shù)：

其中，表示給定模型參數(shù)λ(t)下觀測序列的條件概率密度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(4)中統(tǒng)計信道狀態(tài)通過最大后驗(yàn)決策獲得：

其中，q(t)表示當(dāng)前隱藏狀態(tài)，且表示給定觀測序列和最優(yōu)模型參數(shù)下隱藏狀態(tài)q(t)的條件概率密度。