[發明專利]一種混合Massive MIMO上行信道估計方法

有效

• 申請號: 202110620060.3
• 申請日: 2021-06-03
• 公開（公告）號: CN113364500B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 潘玉劍;王鋒
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04B7/0452
• 分類號: H04B7/0452;H04L1/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱亞冠

1.一種混合Massive MIMO上行信道估計方法，其特征在于，該方法具體包括：

(1)設置混合Massive MIMO結構：

基站處設置N根天線和M個射頻鏈，M＜＜N；天線與射頻鏈通過模擬組合器連接，射頻鏈路經數字采樣后在數字域構造數字組合器；

模擬組合器數字組合器模擬組合器與數字組合器一起構成混合組合器W＝W^BBW^RF；其中，W^RF＝PD，移相矩陣P中每個元素的幅值為1，相位在[-π,π]范圍內均勻分布，移相矩陣衰減矩陣和分別表示復數集合和實數集合，右上角標識表示維度；賦值W^BB＝[W^RF(W^RF)^H]^-0.5，(·)^H表示共軛轉置；

設定基站接收天線陣列結構為均勻線性陣列，移動用戶端使用單天線通信系統；

(2)信道建模：

信道模型表示為：其中，L表示信道路徑數，g_l表示第l條路徑增益，a(θ_l)表示第l條路徑陣移相矩陣應向量，T表示轉置，虛部單位λ表示波長，d表示相鄰兩個天線的間隔，θ_l表示第l條路徑的到達角；

(3)用戶端發送導頻信號，基站天線陣列接收數據：

用戶端發送導頻信號η，且基站已知導頻信號，則基站天線端的接收信號x＝hη+w；其中，w表示加性高斯白噪聲，其均值為0，方差為σ²，通過混合Massive MIMO結構后的采樣信號y＝Wx＝Whη+Ww；

(4)用戶端不發送導頻信號，基站天線陣列接收數據：

用戶端不發送導頻信號，則基站天線端的接收信號為噪聲信號ε＝Ww'，w'為與w獨立同分布的加性高斯白噪聲；

(5)設計基于重構Hankel矩陣的優化問題：

當N為奇數時，基于重構Hankel矩陣的優化問題為：其中，||·||_*表示求核范數，||·||₂表示求二范數；H[1,:]表示H的第一行，H[:,end]表示H的最后一列，h[1:(N+1)/2]表示由h的第1個到第(N+1)/2個元素構成的向量，h[(N+1)/2:N]表示由h的第(N+1)/2個到第N個元素構成的向量；

當N為偶數時，基于重構Hankel矩陣的優化問題為：或

(6)求解優化問題和信道估計：求解基于重構Hankel矩陣的優化問題，得到h的估計值，此估計值即為信道的估計值。

2.如權利要求1所述的一種混合Massive MIMO上行信道估計方法，其特征在于：所述的模擬組合器W^RF由移相衰減網絡構成。

3.如權利要求1所述的一種混合Massive MIMO上行信道估計方法，其特征在于：所述的衰減矩陣D為對角矩陣，N為奇數時，若1≤i≤(N+1)/2，若(N+1)/2＜i≤N，N為偶數時，若1≤i≤N/2，若N/2＜i≤N，D[i,i]表示D的第i行第i列的元素。

4.如權利要求1所述的一種混合Massive MIMO上行信道估計方法，其特征在于：所述的重構Hankel矩陣的優化問題屬于凸優化問題，求解通過cvx求解器進行。