[发明专利]高低频混合组网系统的低频辅助信道估计方法

权利要求书

1.高低频混合组网系统的低频辅助信道估计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、建立Sub-6GHz微波段信道模型与毫米波信道模型，在Saleh-Valenzuela模型下，假设毫米波传播环境中有L_m个散射径，则毫米波信道矩阵H_m表示为：

上式中，ρ_m表示毫米波段的平均路径损耗，表示第l_m条路径的复增益，路径幅度服从瑞利分布，即其中，表示平均功率增益，与分别表示第l_m条路径的离开角与到达角，均在[0,2π]中取值，N_BS,m为发送天线数，N_MS,m为接收天线数，与分别表示发送端与接收端的天线阵列响应矢量，收发天线均采用均匀线性阵列ULA；

因此，将毫米波混合MIMO系统用户端的接收信号表示为：

在上式中，F_T、W_T、s、n分别表示毫米波数模混合MIMO系统的预编码矩阵、对应接收端的合成矩阵、发射符号矢量和高斯白噪声；

同样地，在Saleh-Valenzuela模型下，假设Sub-6GHz传播环境中有L_s个散射径，且L_s>L_m，则Sub-6GHz信道矩阵H_s表示为：

上式中，ρ_s表示Sub-6GHz系统的平均路径损耗，表示第l_s条路径的复增益，路径幅度服从瑞利分布，即其中，表示平均功率增益，与分别表示第l_s条路径的离开角与到达角，均在[0,2π]中取值，N_BS,s为发送天线数，N_MS,s为接收天线数，与分别表示发送端与接收端的天线阵列响应矢量，收发天线均采用均匀线性阵列ULA；

S2、根据频率相关性信道建模算法建立频率相关性信道，并根据Sub-6GHz空间信息设计毫米波信道发送端与接收端的字典矩阵，初步选择性能最好的毫米波信道方向；

S3、使用带外信息辅助的毫米波数模混合MIMO系统的信道估计算法，利用低频信息重新训练预编码与合成码本。

2.根据权利要求1所述的高低频混合组网系统的低频辅助信道估计方法，其特征在于，步骤S2中所述根据频率相关性信道建模算法建立频率相关性信道的具体方法为：

S21、生成独立径：

针对毫米波信道与Sub-6GHz信道，分别产生在[0,2π]内服从均匀分布的AoA与AoD，且两个信道的径是独立生成的；

S22、替换径操作：

使用毫米波信道中的一些径来替换Sub-6GHz信道中的一些径，且每次替换的径及数量随机，将相关径的索引k放在替换索引集R中，按照下列形式来构造索引集：

在上式中，ξ指满足标准均匀分布的随机变量，且ξ～U[0,1]，毫米波信道与Sub-6GHz信道的中心频率分别为f_m和f_s，且f_m>f_s，对于集合R中相同位置为1的索引，用毫米波信道对应索引的径替换Sub-6GHz信道相应索引位置的径；具体来说，要替换具有最大时延扩展的信道；

S23、加扰：

为了给Sub-6GHz信道的径添加扰动，对所有的l_s∈[L_s]生成标量扰动因子且并利用该因子分别对AoA与AoD进行修正；定义如下所示函数：

经过修正的再分别与相加可得最终的信道路径参数；根据信道路径参数建立频率相关性信道和