[發明專利]一種基于空間調制的去蜂窩大規模MIMO系統的頻譜效率性能分析方法

在審

• 申請號: 202210585130.0
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN115065385A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 許錦江;虞湘賓;謝明峰;王光英;黎寧;黨小宇
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B17/391;H04L25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于空間調制的去蜂窩大規模MIMO系統的頻譜效率性能分析方法，其特征在于：步驟如下：

步驟一：建立空間調制下的去蜂窩大規模輸入輸出(Cell free Massive SM-MIMO)系統模型，系統由用戶，接入點(Access Point，AP)，中央處理器(Central processing unit，CPU)組成，用戶總數為K，用戶發射天線數Nt，AP總數為L，AP接收天線數Nr，系統采用D階正交幅度調制(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)，用戶采用空間調制發射信號，AP將接收的用戶信息與上行信道信息通過前傳網絡傳輸信號到CPU，在CPU處采用迫零(ZeroForcing，ZF)合并接收，集中進行信號處理，信號在瑞利信道下傳輸；

步驟二：根據互信息的定義，給出系統在完全信道下的頻譜效率計算方法，表達式為

其中E_G{·}表示對信道矩陣G求期望，I(·)表示求互信息，表示對接收信號進行ZF合并后的信號中由用戶k(k＝1，2...K)提供的部分，mk(mk＝1，2...Nt)表示第k位用戶在某一時隙內的發送天線序號為mk，ik(ik＝1，2...D)表示發送符號的星座序號，A式為

其中表示第k位用戶在某一時隙內的發送天線序號為nk，mk，s_ik，s_jk表示第k位用戶在某一時隙內發送的星座符號，ik(i＝1，2...D)，jk(j＝1，2...D)表示發送符號的星座序號，表示噪聲功率，β_lk表示第k位用戶到第l(l＝1，2...L)個AP之間的大尺度衰落系數，ρ_k表示第k位用戶的發射功率，MOD＝(K-1)N_tmod N_r，

將(1)代入(3)得到系統頻譜效率

步驟三：基于導頻傳輸對系統進行最小均方誤差信道估計，據此可得系統用戶遍歷互信息的計算方法為

其中式為

其中表示AP l和用戶k之間信道估計的方差，ρ_d表示導頻符號的發送功率，ρ_k＝ρ_d，表示估計后的噪聲功率，表示平均化后的等效噪聲方差；

將(4)代入(6)得到不完全信道下系統頻譜效率

其中τ_p為導頻序列長度，τ_c為相干塊長度。