[发明专利]一种MIMO系统下基于张量模型的波形生成方法和装置

说明书

本发明提供一种MIMO系统下基于张量模型的波形生成方法，包括：获取MIMO系统下的用户输入信号；基于所述用户输入信号，根据MIMO信道矩阵、天线分配矩阵、输入信息矩阵、以及频率编码矩阵，生成MIMO系统的输出波形并输出。本发明采用的MIMO系统下基于张量模型的波形生成方法，使用了一种新的通用波形生成模型，该模型基于张量模型，能够实现多用户、多数据流系统的建模。且模型能够应用于多天线的软件无线电当中，通过修改相应的参数即可得到不同的多载波波形，实现子载波的分集和复用，同时也可以实现子载波的分配功能，通过将数据流分配到天线上发射而获得多天线下的分集和复用增益。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，具体地说，涉及一种MIMO系统下基于张量模型的波形生成方法及装置。

背景技术

MIMO系统由于具有多根发射天线和多根接收天线，能够得到分集和复用增益，提高系统的传输速率与准确性，因此得到了广泛的关注与应用。在MIMO系统下，为使得配置多根天线的基于认知的软件无线电灵活工作，设计一种可在MIMO系统下使用的通用波形生成模型将具有重大意义。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种MIMO系统下基于张量模型的波形生成方法，所述方法包括：

获取MIMO系统下的用户输入信号；

基于所述用户输入信号，根据MIMO信道矩阵天线分配矩阵输入信息矩阵以及频率编码矩阵生成MIMO系统的输出波形，其中，H^(u)表示第u个用户的MIMO信道矩阵，A^(u)表示第u个用户的天线分配矩阵，S^(u)表示第u个用户的输入信息矩阵，C^(u)表示第u个用户的频率编码矩阵，K表示接收天线个数，M表示发射天线个数，R表示输入信息矩阵所包含数据流的个数，N表示每个数据流的符号个数，F表示所使用的子载波数，M_u、R_u,u＝1,…,U表示第u个用户所使用的发射天线数目和数据流个数，T表示转置，blockdiag表示形成块对角阵；

输出所述输出波形。

一种实施方案中，所述方法还包括：

获取MIMO系统下的接收信号；

随机初始化信道矩阵令

根据收敛条件循环执行i＝i+1，根据公式估计输入信信息矩阵通过及估计信道矩阵其中符号表示伪逆，i表示循环次数，V₂、V₃表示高斯白噪声张量的两种矩阵展开形式，表示接收信号，和表示由交替最小二乘(ALS)算法恢复的输入信息矩阵和信道矩阵；

输出所述输入信息矩阵及信道矩阵。

一种实施方案中，所述方法还包括：

获取MIMO系统下的接收信号；

随机初始化输入信息矩阵和信道矩阵；

根据公式估计频率编码矩阵；

根据所述频率编码矩阵估计所述输入信息矩阵和信道矩阵，直到满足截止条件；

输出所述输入信息矩阵、信道矩阵和频率编码矩阵。

本发明实施例还提供一种MIMO系统下基于张量模型的波形生成装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取MIMO系统下的用户输入信号；