[發明專利]基于優化初值快收斂MIMO迭代檢測方法、系統及應用

有效

• 申請號: 202010094688.X
• 申請日: 2020-02-16
• 公開（公告）號: CN111478749B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 郭漪;林勤華;劉剛;高明
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B7/0413;H04B7/08
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種基于優化初值快收斂MIMO迭代檢測方法，其特征在于，所述基于優化初值快收斂MIMO迭代檢測方法包括以下步驟：

第一步，針對MMSE檢測算法的濾波矩陣，采用迭代算法逼近求逆結果，利用牛頓迭代公式計算發明算法初值；

第二步，將濾波矩陣分解，利用信道硬化現象找到最優的松弛因子；

第三步，將初值帶入共軛梯度迭代算法公式中進行迭代計算，通過評價誤碼率驗證算法是否能夠加速收斂；

所述第一步具體包括：針對MMSE檢測算法的濾波矩陣A＝(H^HH+σ²I)^-1H^Hy，其中σ²為噪聲方差，I為單位矩陣，(·)^H為共軛轉置操作；采用迭代算法逼近求逆結果，利用牛頓迭代公式計算發明算法初值，其中P是接近矩陣H^HH的非奇異矩陣：

X₀＝P₀(2I-AP₀)b＝D(2I-AD)b；

其中，D是矩陣H^HH的對角線矩陣，b＝H^Hy；

所述第二步具體包括：利用矩陣分解的思想，將濾波矩陣A分解為A＝M-N，其中M＝1/(ωI)，N＝1/(ωI)-A，引入松弛因子ω，初始值利用ωI代替D，并利用信道硬化現象找到最優的松弛因子ω_opt；

算法初值表示為：

X₀＝P₀(2I-AP₀)b＝ω(2-ωA)b；

將算法初值帶入CG算法迭代公式中進行迭代計算，通過評價誤碼率驗證算法是否能夠加速迭代收斂；

最優松弛因子ω_opt的計算步驟如下：

(1)計算濾波矩陣A＝(H^HH+σ²I)^-1H^Hy的最大特征值和最小特征值；

(2)利用隨機矩陣理論可以將特征值收斂到如下情形：

其中λ_max(A)和λ_min(A)分別代表A的最大特征值和最小特征值；

(3)利用信道硬化現象，計算得到最優松弛因子為：

2.一種實施權利要求1所述基于優化初值快收斂MIMO迭代檢測方法的MIMO迭代檢測系統，其特征在于，所述基于優化初值快收斂MIMO迭代檢測系統包括：接收器、發射器；

接收器與發射器無線連接，發射器接收輸入的信息，發射器將輸入信息無線發送給接收器，接收器輸出信息。