[发明专利]基于Givens变换块对角化预编码的干扰消除方法

权利要求书

1.一种基于Givens变换块对角化预编码的干扰消除方法，包括以下步骤：

(1)估计参与预编码的信道矩阵：

(1a)使用信道估计方法，估计所有参与预编码的用户的下行信道矩阵，组成联合用户信道矩阵；

(1b)对联合用户信道矩阵进行共轭转置，得到共轭转置后的联合用户信道矩阵；

(2)对共轭转置后的联合用户信道矩阵进行QR分解：

对共轭转置后的联合用户信道矩阵进行QR分解，得到用于表示联合用户信道矩阵的正交矩阵与上三角矩阵；

(3)求联合用户信道矩阵的伪逆：

(3a)对上三角矩阵共轭转置后求逆，得到求逆后的下三角矩阵；

(3b)将求逆后的下三角矩阵与正交矩阵相乘，得到联合用户信道矩阵的伪逆；

(4)构造预编码矩阵的前半部分：

(4a)将联合用户信道矩阵的上三角矩阵，划分为与用户数目相等的数个子矩阵，将得到的子矩阵作为每个用户的上三角矩阵；

(4b)在所有参与预编码的用户中任选一个未处理的用户，对所选用户的上三角矩阵求共轭转置的逆，得到所选用户求逆后的下三角矩阵；

(4c)将所选用户求逆后的下三角矩阵与联合用户信道矩阵的正交矩阵相乘，得到所选用户信道矩阵零空间的伪逆；

(4d)利用基于Givens变换的QR分解，对所选用户信道矩阵零空间的伪逆分解，得到所选用户分解的正交矩阵与上三角矩阵；

(4e)判断所有用户是否已遍历完，若是，则执行步骤(4f)，否则，执行步骤(4b)；

(4f)提取每个用户分解的正交矩阵，组成块对角化矩阵，将块对角化矩阵作为联合预编码矩阵的前半部分；

(5)构造预编码矩阵的后半部分：

(5a)在所有参与预编码的用户中任选一个未处理的用户，将所选用户分解的正交矩阵与所选用户的下行信道矩阵相乘，得到所选用户的等效单用户信道矩阵；

(5b)对所选用户的等效单用户信道矩阵进行奇异值分解，得到所选用户的左酉矩阵与所选用户的右酉矩阵；

(5c)将所选用户的右酉矩阵的前x个右奇异向量，作为所选用户预编码矩阵的后半部分，所选用户的左酉矩阵的共轭转置作为所选用户的接收矩阵，x表示所选用户的等效单用户信道矩阵的秩；

(5d)判断是否已遍历所有用户，若是，则执行步骤(5e)，否则，执行步骤(5a)；

(5e)将每个用户预编码矩阵的后半部分组成联合预编码矩阵的后半部分；

(6)获得最终联合预编码矩阵：

将联合预编码矩阵的前半部分与联合预编码矩阵的后半部分相乘，得到最终联合预编码矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于Givens变换块对角化预编码的干扰消除方法，其特征在于，步骤(4d)中所述的基于Givens变换的QR分解的公式如下：

${\mathrm{QL}}_k={\stackrel{\‾}{Q}}_k{\stackrel{\‾}{R}}_k$

其中，QL_k表示所选的第k个用户的信道矩阵零空间的伪逆，表示对所选的第k个用户进行基于Givens变换的QR分解得到的正交矩阵，表示对所选的第k个用户进行基于Givens变换的QR分解得到的上三角矩阵。

3.根据权利要求1所述的基于Givens变换块对角化预编码的干扰消除方法，其特征在于，步骤(4f)中所述提取每个用户分解的正交矩阵，组成块对角化矩阵的表达式如下：

$W^o=\[{\stackrel{\‾}{Q}}_1,{\stackrel{\‾}{Q}}_2,...,{\stackrel{\‾}{Q}}_n,...,{\stackrel{\‾}{Q}}_N\]$

其中，W^o表示块对角化矩阵，表示所提取的第n个用户分解的正交矩阵，N表示用户总数。