[發(fā)明專利]一種兩階段低復(fù)雜度Massive MIMO信道估計(jì)方法、裝置及設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010086709.3
• 申請(qǐng)日: 2020-02-11
• 公開（公告）號(hào): CN111865842B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李斌;曹先彬;趙成林;許方敏;張軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué);北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L25/02
• 分類號(hào): H04L25/02;H04B7/0413
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 王剛

1.一種兩階段低復(fù)雜度Massive MIMO信道估計(jì)方法，其特征在于，包括：

選擇第一矩陣估計(jì)信息和第二矩陣估計(jì)信息，記錄第一階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_R；其中，所述第一矩陣估計(jì)信息和第二矩陣估計(jì)信息均來自基站端和用戶端；

所述第一矩陣估計(jì)信息包括：所述基站端在全部M根天線中隨機(jī)選取s₁根所述天線作為激活天線，所述用戶端選取全部K個(gè)用戶作為激活用戶發(fā)送長度為B₁的訓(xùn)練導(dǎo)頻；

所述第二矩陣估計(jì)信息包括：所述基站端選取全部M根所述天線作為所述激活天線，所述用戶端從全部K個(gè)所述用戶中隨機(jī)選取s₂個(gè)所述用戶作為所述激活用戶發(fā)送長度為B₂的所述訓(xùn)練導(dǎo)頻；

根據(jù)所述第一矩陣估計(jì)信息和第二矩陣估計(jì)信息，得到所述第一階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_R和第二階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_C；其中，所述第一階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_R通過下式求得

其中，表示H_R的估算值，P⁽¹⁾為用戶發(fā)送的第一導(dǎo)頻矩陣，Y⁽¹⁾為第一階段接收信號(hào)矩陣，y⁽¹⁾為第一階段接收信號(hào)向量，h_R為第一階段信道矩陣的向量形式；

所述第二階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_C通過下式求得

其中表示H_C的估算值，P⁽²⁾為用戶發(fā)送的第二導(dǎo)頻矩陣，Y⁽²⁾為第二階段接收信號(hào)矩陣，y⁽²⁾為第二階段接收信號(hào)向量，h_C為第二階段信號(hào)矩陣的向量形式；

根據(jù)所述第一階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_R和第二階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_C計(jì)算低維權(quán)重矩陣H_U，根據(jù)所述H_R、H_C和H_U合成高維信道矩陣H，根據(jù)所述高維信道矩陣H得到最優(yōu)低維權(quán)重矩陣得到信道估計(jì)信息；其中，所述低維權(quán)重矩陣H_U通過下式求得

其中，C₁表示等效列采樣矩陣，C₂表示等效行采樣矩陣，表示高維信道矩陣H的估計(jì)值；

所述高維信道矩陣H通過所述第一階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_R、第二階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_C和低維權(quán)重矩陣H_U的乘積得到，所述高維信道矩陣H≈H_RH_UH_C；所述根據(jù)所述高維信道矩陣H得到最優(yōu)低維權(quán)重矩陣包括：

所述第一階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_R等效為HC₁，所述第二階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_C等效為C₂^TH，所述最優(yōu)低維權(quán)重矩陣采用與所述第一階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_R和所述第二階段信道矩陣估計(jì)結(jié)果H_C之間誤差范數(shù)作為優(yōu)化準(zhǔn)則，得到的計(jì)算結(jié)果為

其中C₁表示等效行采樣矩陣，C₂表示等效列采樣矩陣，C₂^T表示等效列采樣矩陣的轉(zhuǎn)置矩陣；所述信道估計(jì)信息為完整的信道估計(jì)矩陣H。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述s₁根激活天線與所述高維信道矩陣H的秩ρ(H)相關(guān)，選取所述s₁＝(1+ε)×ρ(H)，其中ε為一個(gè)趨近于0的正數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述s₂個(gè)激活用戶與所述高維信道矩陣H的秩ρ(H)相關(guān)，選取所述s₂＝(1+ζ)×ρ(H)，其中ζ為一個(gè)趨近于0的正數(shù)。