[發明專利]一種分布式相控陣MIMO的信道獲取方法在審
| 申請號: | 202010882015.0 | 申請日: | 2020-08-27 |
| 公開(公告)號: | CN111970034A | 公開(公告)日: | 2020-11-20 |
| 發明(設計)人: | 王東明;張余;王向陽;霍一鳴;董曉岱;尤肖虎 | 申請(專利權)人: | 東南大學 |
| 主分類號: | H04B7/0413 | 分類號: | H04B7/0413;H04L25/02 |
| 代理公司: | 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249 | 代理人: | 徐激波 |
| 地址: | 211189 江*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 分布式 相控陣 mimo 信道 獲取 方法 | ||
1.一種分布式相控陣MIMO的信道獲取方法,其特征在于:包括以下步驟,
步驟1,建立分布式相控陣MIMO的聯合稀疏信道模型;
步驟2,構建分布式相控陣MIMO信道估計的優化問題模型;
步驟3,建立多子陣協作的確定性導頻波束模式設計方法;
步驟4,提出基于稀疏貝葉斯框架的信道估計方法;
步驟41,發送導頻波束,初始化迭代次數、最大迭代次數和收斂精度;
步驟42,賦值sold和cold;
步驟43,更新稀疏向量s和c;
步驟44,更新對偶變量zc和zs;
步驟45,更新超參數和
步驟46,更新迭代次數t=t+1,并進行收斂判斷,即判斷是否超過最大迭代次數或滿足收斂精度要求,若滿足則結束該過程并得到信道估計結果,否則返回步驟42并重復該過程。
2.如權利要求1所述的分布式相控陣MIMO的信道獲取方法,其特征在于:步驟1還包括,
設發送端有Mt個子陣,子陣的天線數為個,接收端有Mr個子陣,子陣的天線數為個,記和分別為發送端和接收端的總天線個數,且其滿足如下的關系:
假設發送端和接收端的每個子陣都采用均勻線性陣列,且每一側的子陣都均勻間隔地放置在同一直線上,記子陣內天線間距和子陣間距分別為de和da;
假設第n個發射子陣和第m個接收子陣之間的由Lm,n徑構成的窄帶信道為:
其中,和分別表示直達徑的復增益、到達角和離開角,對于i=1,2,…,Lm,n-1的非直達徑,和分別表示第i條非直達徑的復增益、到達角和離開角;
進一步假設信道子徑的幅度服從瑞利分布,即滿足和其中和分別表示直達徑和非直達徑的路徑增益的方差,對于有N根天線的均勻線性陣列的響應向量為:
其中,空間方向定義為ψ=cosθ,θ為物理角度方向,λc為載波波長;
記at(·)和ar(·)分別為發送和接收的陣列響應向量,并定義所有發送與接收子陣之間的信道矩陣為:
由于物理空間域和波束域是通過空間酉變換矩陣相關聯的,該酉矩陣U包含了等間隔的陣列響應向量,從而覆蓋整個空間方向,即,
其中,對于g=1,…,NG和有
記Ut和Ur分別為發送和接收子陣的空間變換矩陣,此時第n個發送子陣和第m個接收子陣之間的波束域矩陣可表示為,
此時將總的空間信道矩陣和總的波束域信道矩陣之間的關系可以表示為,
其中,和分別構成發送和接收的波束域變換矩陣,和G表示為:
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