[發明專利]基于信道預測的預編碼方法、天線通信系統以及存儲設備

在審

• 申請號: 202010721869.0
• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN112019246A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 呂長偉;劉明;顧禮
• 申請（專利權）人: 深圳信息職業技術學院
• 主分類號: H04B7/0456
• 分類號: H04B7/0456;H04B7/06
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙) 44288
• 代理人: 畢曉萌

本發明公開了一種基于信道預測的預編碼方法、天線通信系統以及存儲介質，一種基于信道預測的預編碼方法，應用于天線通信系統中，所述方法包括；根據信道估計算法，獲得上一時刻第一信道狀態信息；根據所述上一時刻第一信道狀態信息，進行信道預測獲得當前時刻的第二信道狀態信息；對所述第二信道狀態信息進行采樣；根據采樣后的所述第二信道狀態信息，進行預編碼。利用信道預測獲取信道狀態信息，代替傳統的信道估計獲取信道狀態信息，改善大規模天線通信系統中預編碼技術性能。

技術領域

本發明涉及通信領域，尤其涉及一種基于信道預測的預編碼方法、天線通信系統以及存儲介質。

背景技術

對于通信系統而言，為了提升傳輸效率、降低功率損耗，在已知信道狀態信息的情況下，通常在發送端對發送的信號做一個預先的處理，以方便接收機進行信號檢測，即預編碼。

多天線陣列的預編碼技術通常包括線性和非線性兩類，常見非線性預編碼實現方案有臟紙編碼等；線性預編碼方案有迫零、MMSE(最小均方誤差)預編碼等。通常來說，相比于非線性預編碼方案，線性編碼通常實現簡單，能獲得次優的系統和容量。但是，對于毫米波大規模天線陣列系統而言，研究表明，簡單的線性預編碼的性能即可以達到或接近非線性預編碼的性能。

在大規模天線陣列技術中，通常采用時分雙工(TDD)模式進行信道估計，即在上行信道傳輸訓練序列，在基站端進行信道估計，然后將估計所得到的信道狀態信息用于下行預編碼和相干信號檢測。然而，由于毫米波通信使用超高頻頻譜資源，在移動通信環境下，接收信號的電平起伏速度將遠遠超過目前廣泛使用的低頻通信系統信號電平起伏速度，即信道狀態信息將快速變化，這將導致毫米波通信系統的信道相干時間變得極短。此時，大規模天線陣列系統中上行信道估計獲得的信道狀態信息將會很快過時，無法直接用于下行傳輸的預編碼。因此，需要提供一種信道預測的預編碼技術，能夠克服信道估計獲取的信道信息過時問題。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種基于信道預測的預編碼方法，能夠大幅度改善預編碼性能。

為實現上述目的，本發明提供了一種基于信道預測的預編碼方法，應用于天線通信系統中，所述方法包括；

根據信道估計算法，獲得上一時刻第一信道狀態信息；

根據所述第一信道狀態信息，進行信道預測獲得當前時刻的第二信道狀態信息；

對所述第二信道狀態信息進行采樣；

根據采樣后的所述第二信道狀態信息，進行預編碼。

進一步的，所述方法還包括：

根據所述預編碼，獲得預編碼列向量，

根據所述預編碼向量，生成所述信號數據；

發送所述信號數據至接收端。

進一步的，所述根據所述預編碼，獲得預編碼列向量，還包括：

根據第一公式，獲取所述預編碼列向量

所述第一公式為：

其中，*是共軛操作，是天線通信系統的基站的第u個天線發送信道的第一信號預估值，是第二信號預估值向量。

進一步的，所述發送所述信號數據至所述接收端之前，所述方法還包括：

根據第二公式，對所述信號數據進行加權處理，所述第二公式為：

x[i,k]＝d[i,k]s[i,k],.....(2)

其中，d[i,k]為M×1的預編碼列向量，s[i,k]為基站端對用戶發送的實際數據。