结合块对角化和统一信道分解反馈算法的多用户MIMO系统

摘要

一种基于块对角化+统一信道分解(BD+UCD)实现多用户MIMO的方法，属于无线通信技术领域，多天线系统中的发射端信号预处理技术。本方法达到以下目的：1.采用BD算法实现多用户间干扰消除；2.采用UCD分解反馈方案实现天线间资源调度，提高系统性能使系统能适应高相关性信道。

主权项

1、一种结合块对角化和统一信道分解反馈算法的多用户MIMO系统，其特征在于，结合了块对角化和统一信道分解反馈算法，以2用户，每个用户有2根天线，基站有4根天线的多用户MIMO系统为例，具体信号发射检测流程如下(系统框架图参见说明书附图2)：第一步：不同用户的二进制比特数据流经过调制映射到二维复星座点上，得到调制后信号X＝[X₁^T，X₂^T]^T＝[x₁，x₂，x₃，x₄]^T。第二步：基站先发送一次导频信号，不同用户根据接受到的导频信号分别估计当前的信道矩阵H₁、H₂。第三步：用户将H₁、H₂反馈到基站处。第四步：基站将H₁、H₂组合成当前的整体信道矩阵$H={\left[H_1^T{H}_2^T\right]}^T.$第五步：基站对H块对角化，得到块对角化矩阵M使$\hat{H}=H\times M$为块对角矩阵，由两个用户的虚拟信道矩阵h₁、h₂组成，具体见说明书(2)式。第六步：基站重新发射一次导频信号，并且利用M对导频信号预编码，各用户根据接收到的导频信号分别估计出当前的虚拟信道矩阵h₁、h₂；第七步：基站和用户分别对当前的虚拟信道矩阵进行统一信道分解(UCD)，产生预编码矩阵F₁、F₂和SIC-MMSE检测需要的加权矩阵W₁、W₂。第八步：基站对两个用户的调制信号分别用F₁、F₂进行第一级预编码得到$\tilde{X}={[{\left(F_1{X}_1\right)}^T,{\left(F_2{X}_2\right)}^T]}^T:$第九步：用M对进行第二级预编码然后发射信号。第十步：用户接收到的信号向量为Y＝[Y₁^T，Y₂^T]^T＝[y₁，y₂，y₃，y₄]^T，其中Y₁＝[y₁，y₂]^T，Y₂＝[y₃，y₄]^T分别为用户一、二的接收信号，则有$Y=H\times M\times \tilde{X}.$第十一步：用户一、二分别用W₁、W₂对Y₁，Y₂进行SIC-MMSE检测。第十二步：对检测后的信号进行解调制得到二进制数据；