基于功率动态分配的干扰中和方法

摘要

本发明公开了一种基于功率动态分配的干扰中和方法，主要解决现有的完全干扰中和技术功率开销过大，导致期望信号传输功率减少，可达数据速率降低的问题。其技术方案是：1.受干扰的发射机根据期望信号与干扰信号的强度及其空间相关关系确定最佳的干扰中和功率系数；2.受干扰的发射机根据最佳的干扰中和功率系数构造干扰中和信号，并将干扰中和信号发射到接收机，以部分或全部消除干扰，使受干扰接收机恢复期望数据。本发明具有对受干扰发射机的发射功率合理分配，能使受干扰接收机的信干噪比达到最大化的优点，可用于数据传输。

主权项

一种基于功率动态分配的干扰中和方法，其特征在于，实现步骤如下：(1)发射机之间实现信道状态信息和数据信息的共享：(1a)目标通信接收机与干扰通信接收机分别估计相应的信道状态信息并反馈给对应的发射机：定义一组发射机与接收机之间的通信为目标通信对，其余发射机与接收机之间的通信对目标通信接收机产生干扰，称为干扰通信对；并假设网络中存在一对干扰通信对；干扰通信接收机估计干扰通信对之间的信道状态信息，即得到干扰通信矩阵h₁，受干扰的目标通信接收机估计目标通信对之间的信道状态信息，即得到目标通信矩阵h₀，受干扰的目标通信接收机估计干扰通信发射机与目标通信接收机之间的信道状态信息，即得到干扰目标矩阵h₁₀，并将这些信息反馈给对应的发射机；(1b)目标通信发射机向其对应的目标通信接收机发送目标数据x₀，干扰通信发射机向对应的干扰通信接收机发送干扰数据x₁；(2)分别根据通信矩阵设计通信预编码向量与滤波向量：干扰通信发射机根据干扰通信矩阵h₁设计干扰通信预编码向量s₁；目标通信发射机根据目标通信矩阵h₀设计目标通信预编码向量s₀；干扰通信接收机根据干扰通信矩阵h₁设计干扰通信滤波向量w₁；目标通信接收机根据目标通信矩阵h₀设计目标通信滤波向量w₀；(3)目标通信发射机计算干扰中和信号预编码向量的方向信息使该干扰中和信号与干扰信号对齐到同一子空间的相反方向；(4)目标通信发射机计算干扰中和功率系数μ，实现中和干扰所需的功率开销与消除干扰的折衷：(4a)目标通信发射机计算目标通信滤波向量与干扰信号的空间相关度χ＝[w₀]^Hh₁₀s₁；(4b)目标通信发射机计算最佳的干扰中和功率系数其中$A=P_0{\left[{\lambda }_0^{\left(1\right)}\right]}^2,$$B=P_1\left|\right|g|{|}^2{\left[{\lambda }_0^{\left(1\right)}\right]}^2,$$C={\sigma }_n^2+P_1|\chi {|}^2,$D＝2P₁|χ|²、E＝P₁|χ|²，Δ＝(BC+AE)²‑ABD²；P₀、P₁分别表示目标通信发射机和干扰通信发射机的发射功率,为目标通信矩阵h₀的最大奇异值，g为等效向量，g＝s_DIN；(4c)目标通信发射机计算干扰中和功率系数的最大值并将该最大值与最佳的干扰中和功率系数进行比较：若μ^*＞μ_max，则令干扰中和功率系数μ＝0，表示干扰强度过大，不能进行干扰中和，否则令μ＝μ^*，实现中和干扰所需的功率开销与消除干扰的折衷；(5)目标通信接收机确定干扰中和信号的发射功率并根据干扰中和信号预编码向量方向信息s_DIN和干扰数据信息x₁构造干扰中和信号$Q=\sqrt{P_{DIN}}{h}_0{s}_{DIN}{x}_1;$(6)目标通信发射机发送干扰中和信号Q，用以部分或全部消除通信发射机的干扰，使目标通信接收机的信干噪比最大，再通过目标通信滤波向量w₀对目标数据x₀进行恢复。