多天线阵列接收无线传输的方法

摘要

本发明提供了一种多天线阵列接收无线传输的方法，在多入多出(MIMO)通信系统中系统中检测多个发射信号，这些发射信号由分别的发射天线元素发射，并经过一个信道，在每一次迭代过程中，在计算上述发射信号中被选择的一个的估计时，使用多接收信号的预匹配滤波结果和一个中间媒介矩阵Q，因此，在每一次迭代过程中，本发明的方法不直接使用多接收信号，而是使用多接收信号的预匹配滤波结果。在每一次迭代过程中，本发明的方法直接使用多接收信号的预匹配滤波结果。本发明的方法可以节省对多接收信号进行上述的变换的计算量，有效解决了现有的多入多出通信系统随着天线数目增加其计算复杂度随之降低的问题。

主权项

1.一种多天线阵列接收无线传输的方法，用以在多输入多输出通信系统中检测M个发射信号，这些发射信号由分别的发射天线元素发射，并经过一个信道，其特征在于，该方法包括以下步骤：(a)在上述的通信系统中从分别的接收天线元素收集多个接收信号x，并确定一个信道矩阵H，它是由估计出来的信道系数组成，对这些信道系数的估计是基于上述的多个接收信号的；(b)计算多个接收信号的预匹配滤波结果表示向量z的初始值z1＝HH·x；计算矩阵R和中间媒介矩阵Q的初始值，上述的矩阵R和矩阵Q初始值分别为：R＝(HH·H+αIM×M)Q＝R-1，定义矩阵Ф初始值为Ф＝HH·H，该Ф的初始值在计算R过程中得到，其中，IM×M 表示M×M单位矩阵，α是基于发射信号的信噪比而预先确定的常数，H表示矩阵或者向量的共轭转置；(c)从上述多个发射信号中选择一个以计算其估计，进而检测该被选择的发射信号，上述的估计是基于上述多个接收信号的预匹配滤波结果组成的预匹配滤波结果表示向量zm+1和中间媒介矩阵Q；其中，zm+1表示为前一次迭代过程使用的表示向量zm交换被检测到的发射信号相对应的行和列与最后的行和列并删除最后一行得到的向量，与取矩阵ФM-m+1的第(M-m+1)列的头(M-m)行乘以前一次迭代过程中计算出的被检测到的信号的估计得到的向量的差，该多个接收信号的预匹配滤波结果表示向量拥有的项的数目与尚未被检测的发射信号的数目相同，并且多个接收信号的预匹配滤波结果表示向量的各项，分别逐项对应于尚未被检测的发射信号的各项；而上述的中间媒介矩阵Q是信道矩阵H的函数；(d)重复步骤(c)至少一次，或者重复更多的次数以检测另外一个或者多个上述的发射信号，其中上述在步骤(c)使用的中间媒介矩阵Q，对于每一次这样的重复执行，矩阵Q均被重新计算，Q＝Qm-1，在这里$Q_{m-1}=T_{m-1}^{-1}-\frac{T_{m-1}^{-1}{v}_{m-1}{v}_{m-1}^H{T}_{m-1}^{-1}}{{\beta }_{p_{(M-m+1)}}+v_{m-1}^H{T}_{m-1}^{-1}{v}_{m-1}},$ 在这里$T_{m-1}=R_{m-1}-v_{m-1}{v}_{m-1}^H/{\beta }_{p_{(M-m+1)}}$ 是在Qm -1中的βp(M-m+1)的Schur补，其中H表示矩阵或者向量的共轭转置，而在这里中间媒介矩阵Q的修正形式，当被用在步骤(c)的直接在上述的重复执行前的每一次相应执行中时，是Qm，在这里：$Q_m={\left[\begin{array}{c}{R}_{m-1}{v}_{m-1}\\ v_{m-1}^H{\beta }_{p_{(M-m+1)}}\end{array}\right]}^{-1},$上述的Schur补是针对一个元素，这个元素在步骤(c)上一次执行中使用的中间媒介矩阵Q的逆矩阵中最后一行的最后一个元素。