[发明专利]信道信息存在统计误差的MIMO干扰信道收发方法

摘要

本发明提供一种信道信息存在统计误差的MIMO干扰信道收发方法，属于无线通信技术领域，其在统计误差范围内对每数据流MSE取平均，以最差数据流平均MSE为优化目标，通过MMSE接收和SOCP问题迭代更新接收和发送向量。本发明能有效处理统计误差的影响，获得较好的误比特率性能。

主权项

1.一种信道信息存在统计误差的MIMO干扰信道收发方法，其特征在于，以最差数据流平均MSE为优化目标，通过MMSE接收和SOCP问题迭代更新接收和发送向量，具体包括以下步骤：步骤1：设置系统参数：用户数K，第k对发射机/接收机的天线数M_k/N_k，传输的数据流数d_k，第k个发射机的功率约束P_k，第k个接收机处的零均值复高斯加性噪声的协方差其中：k＝1,...,K，第j个发射机到第k个接收机的前一时刻的估计信道状态信息信道估计误差矩阵Δ_kj，信道时间相关系数ρ_kj，时延误差矩阵F_kj，其中：k,j＝1,...,K，Δ_kj的每一项服从均值为0方差为的复高斯分布，F_kj的每一项服从均值为0方差为的复高斯分布；步骤2：定义e_k，l为第k对用户第l个数据流的MSE，ek,l=|gk,lHHkkbk,l-1|2+Σ(j,i)≠(k,l)|gk,lHHkjbj,i|2+σk2||gk,l||2]]>其中：H_kk为第k个发射机到第k个接收机的当前实际信道状态信息，即其中：k＝1,...,K，b_j,i为第j个发射机对第i个数据流的波束成形向量，其中：j＝1,...,K，i＝1,...,d_j，b_k,l为第k个发射机对第l个数据流的波束成形向量，g_k,l为第k个接收机对第l个数据流的接收向量，其中：k＝1,...,K，l＝1,...,d_k，H_kj第j个发射机到第k个接收机的当前实际信道状态信息，即Hkj=ρkj(H^kj+Δkj)+Fkj,]]>其中：k,j＝1,...,K；步骤3：构造向量bk=bk,1Hbk,2H...bk,dkHH,]]>b=b1Hb2H...bKHH,]]>构造矩阵Sk,l=0...0IMk0...0]]>满足S_k,lb＝b_k,l，k＝1,...,K,l＝1,...,d_k，为M_k×M_k的单位矩阵，则第k对用户第l个数据流的MSE为ek,l=Σj,i|gk,lHHkjSj,ib-δk,lj,i|2+σk2||gk,l||2]]>其中：Sj,i=0...0IMj0...0]]>满足S_j,ib＝b_j,i，j＝1,...,K,i＝1,...,d_j，δk,lj,i=1j=k,i=l0otherwise]]>计算统计误差范围内第k对用户第l个数据流的平均MSE为e‾k,l=Σj,i|gk,lHρkjH^kjSj,ib-δk,lj,i|2+Σj,i(σe2ρkj2+(1-ρkj2))||Sj,ib||2||gk,l||2+σk2||gk,l||2]]>步骤4：对信道矩阵进行奇异值分解，即U和V分别为N_k和M_k维的酉矩阵，Σ为N_k×M_k维的对角阵，初始化发送矩阵Bk(0)=bk,1(0)bk,2(0)...bk,dk(0)]]>为V的前d_k列，其中：k＝1,...,K，最大迭代次数n_max，迭代次数n＝0；步骤5：增加迭代次数n＝n+1，固定发送波束成形向量其中：k＝1,...,K,l＝1,...,d_k，通过MMSE接收更新所有数据流的接收向量步骤6：固定接收向量其中：k＝1,...,K,l＝1,...,d_k，通过求解SOCP问题更新发送向量b⁽ⁿ⁾；步骤7：如果n＜n_max，n_max为预设的最大迭代次数，则返回步骤5），否则算法截止，输出b⁽ⁿ⁾，t²。