[发明专利]非理想信道状态下MIMO系统中基于干扰对齐的信号处理方法

权利要求书

1.非理想信道状态下MIMO系统中基于干扰对齐的信号处理方法，其特征是：它由以下步骤实现：

步骤一、对非理想信道建模，获得非理想信道模型H_kl；

所述非理想信道模型H_kl的表达式为：

Hkl=H^kl+Ekl,1≤k≤K,1≤l≤K]]>

其中：H_kl表示发送用户l到接收用户k的信道矩阵的真实值，k、l为取值1到K的任意整数；为H_kl的估计值；E_kl为H_kl和之间的误差；

步骤二、在步骤一获得的非理想信道模型H_kl下，求取包含有K个用户的干扰网络的总MSE值ε；K为正整数；

所述总MSE值ε的表达式为：

其中：ε_k为第k个用户的MSE值，F_l为发送用户l的预编码矩阵，G_k为接收用户k的解码矩阵，n_k为接收用户k的噪声，s_l和s_k分别为用户l和用户k的发送符号，l、k=1、2、…K；表示x的数学期望，A^H表示矩阵A的共轭转置；||a||表示向量a的模；

所述ε_k表示为：

其中为接收用户k对发送信号s_k的估计值；

步骤三、对步骤二获得的系统总MSE值ε求数学期望，获得非理想信道下的总MSE均值；

所述表示为：

其中tr{A}表示矩阵A的迹；σ²为噪声方差，即n_k为用户k的噪声；为信道误差的方差，定义为其中vec(A)表示矩阵A的向量化；H为转置符号；I为单位矩阵；

步骤四、根据干扰网络中的每个用户的功率，获得预编码矩阵F_l；

具体为：

步骤四一、初始化预编码矩阵F_l；

步骤四二、根据公式：

Gk=[Σl=1K(H^klFlFlHH^klH)+Σl=1KσEkl2tr(FlFlH)I+σ2I]-1H^kkFk]]>

由已知预编码矩阵F_l的值求解接收解码矩阵G_k；

步骤四三、根据公式：

Fl=[Σk=1K(H^klHGkGkHH^kl)+Σk=1KσEkl2tr(GkGkH)I+λlI]-1H^llHGl]]>

由解码矩阵G_k求解预编码矩阵F_l；

式中：λ_l为拉格朗日乘数；

步骤四四、重复步骤四二和四三，直至收敛；

步骤五、将该预编码矩阵F_l作为干扰对齐结果，完成非理想信道状态下MIMO系统中基于干扰对齐的信号处理。