低复杂度多用户多天线正交频分复用系统子信道分配方法

摘要

本发明涉及一种低复杂度多用户多天线正交频分复用系统子信道分配方法。每个子载波上，各用户以其频域信道矩阵非零奇异值所对应的左奇异向量作为线性接收机，将线性接收后的等效信道矩阵利用反馈信道反馈给发射机。发射机获得所有子载波上每个用户的信道信息，基于脏纸编码技术，将空间子信道分配给增益较大的用户；然后利用注水法将总发射功率分配给所有子载波的每个空间子信道。仿真和分析表明：本发明方法简单，可以获得接近于Sato界的和速率信容量。

主权项

1.一种低复杂度多用户多天线正交频分复用系统子信道分配方法，其特征在于包括如下具体步骤：(1)每个子载波上，各用户根据接收的导频数据估计自身的频域信道矩阵；并对频域信道矩阵进行奇异值分解，将非零奇异值所对应的左奇异向量构成用户接收机；然后利用所求得的接收机取共轭转置之后乘以频域信道矩阵获得等效信道矩阵；(2)各用户通过反馈信道将其每个子载波上的等效信道矩阵反馈给发射机；发射机将获得的每个子载波上所有用户的等效信道矩阵堆起来构成该子载波上的总信道矩阵；求总信道矩阵的秩，该秩即为该子载波上发射机所能提供的最大的空间子信道数；(3)在总信道矩阵中，首先选取向量2范数最大的行，为其对应的用户分配一个空间子信道，该空间子信道的增益为该向量2范数的平方；建立已分配信道矩阵和未分配信道矩阵，将该行作为已分配信道矩阵的第一行，总信道矩阵去掉该行后形成未分配信道矩阵；(4)根据所获得的已分配信道矩阵求其零空间上的投影矩阵；将未分配信道矩阵的每一行投影到已分配信道矩阵的零空间上，求得该投影的向量2范数；比较未分配信道矩阵的每一行在已分配信道矩阵的零空间上的投影的向量2范数；找出该投影的向量2范数最大的行，为该行所对应的用户分配一个空间子信道，该空间子信道的增益为该投影的向量2范数的平方；将该行加入到已分配信道矩阵的最后一行；未分配信道矩阵去掉该行后形成新的未分配信道矩阵；(5)如果已分配信道矩阵的行数小于该子载波上按步骤(2)所求得的总信道矩阵的秩，则重复步骤(4)，直到已分配信道矩阵的行数等于该子载波上总信道矩阵的秩为止；从而获得该子载波上的每个空间子信道所分配的用户及其增益；(6)对所有的子载波完成步骤(2)到步骤(4)的计算，获得所有子载波上的空间子信道分配的用户及其增益；利用所有空间子信道增益，按照注水法将发射机总发射功率分配在这些空间子信道上，从而获得所有子载波上每个空间子信道的发射功率。