MU-MIMO系统下行链路中的块对角化预编码方法

摘要

本发明涉及MU-MIMO系统下行链路中的BD预编码方法，包括步骤：步骤1：各用户根据接收的导频数据进行信道估计以获取自身当前的基站端到用户的MIMO信道矩阵；步骤2：TDD模式下，基站端通过信道互易性获知各用户端的MIMO信道状态信息；步骤3：基站端计算用户的干扰信道矩阵的零空间正交基；步骤4：根据计算出的干扰信道矩阵的零空间正交基计算单个用户的预编码矩阵；步骤5：依次遍历所有用户，重复步骤3和4，得到所有用户的预编码矩阵。本发明的有益效果是：在保证系统性能不受任何损失的情况，能有效的降低了算法复杂度。

主权项

1.MU-MIMO系统下行链路中的BD预编码方法，包括步骤：步骤1：各用户根据接收的导频数据进行信道估计以获取自身当前的基站端到用户的MIMO信道矩阵；步骤2：TDD模式下，基站端通过信道互易性获知各用户端的MIMO信道状态信息；步骤3：基站端计算用户的干扰信道矩阵的零空间正交基；本步骤包括如下分步骤：31.基站端根据从用户端获知各用户的MIMO信道增益，利用GSO方法计算任意用户的干扰信道矩阵的正交基上述步骤31的具体操作为：311.把干扰信道矩阵按列分块可得到：312.对列向量组应用GSO(Gram-Schmidt Orthogonalization)求出对应的标准正交向量组β₁,β₂,…,β_Nt:${\beta }_1=\frac{{\alpha }_1}{\left|\right|{\alpha }_1\left|\right|}$${\beta }_i=\frac{{\alpha }_i-\underset{j=1}{\overset{i-1}{\Sigma }}({\alpha }_i,{\beta }_j)}{\left|\right|{\alpha }_i-\underset{j=1}{\overset{i-1}{\Sigma }}({\alpha }_i,{\beta }_j)\left|\right|},i=\mathrm{2,3},···N_t;$313.从而得到正交基步骤31的公式中，在TDD模式下，定义N_t为基站端发射天线数，总的用户数为K,任意用户k(1≤k≤K)有n_k（n_k≥1）根接收天线和n_k路数据流进行数据通信；32.根据干扰信道矩阵的正交基和零空间基的关系：I为N_t×N_t维的单位矩阵，基站端计算出用户的干扰信道矩阵的零空间基之间的乘积形式33.基站针对矩阵的前列向量再次利用GSO方法，得到任意用户的干扰信道矩阵的零空间基脚标j用来表示对所有用户的遍历，表示所有用户的接收天线总和；步骤4：根据计算出的干扰信道矩阵的零空间正交基计算单个用户的预编码矩阵；上述步骤4的具体步骤包括如下分步骤：41.基站将用户的信道矩阵H_k和其相应的干扰矩阵的零空间正交基相乘，可获得用户的零干扰等效信道矩阵42.为获取零CCI的等效信道矩阵最大的预编码增益，基站对用户的零CCI的等效块对角化信道矩阵做SVD分解，获取零CCI的等效信道矩阵的右酉矩阵前n_k列；43.基站对用户干扰信道矩阵的零空间正交基和其相应的零CCI的等效信道矩阵的右酉矩阵前n_k列作相乘运算，将乘积的结果作为用户的预编码矩阵；步骤5：依次遍历所有用户，重复步骤3和4，得到所有用户的预编码矩阵。