[发明专利]一种用于大规模天线系统中低复杂度的解码方法

摘要

本发明公开了一种用于大规模天线系统中低复杂度的解码方法：一.设计发送与接收信号；二.解码输入信号矩阵X:1.估计信道根据发送的训练矩阵Φ和相应的接收信号Y0，估计信道H，得估计信道2.数据解码解第l个基站中的第k个用户的信息xlk步骤为：第1步：令则有第2步：在MIMO系统中，当M远大于LK且M很大时，有令则G近似表示为第3步：对于给定的第l个基站中的第k个用户的数据信息xlk，解码方法为第4步：利用步骤2的数据解码第1至3步，解出所有用户的数据信息

主权项

1.一种用于大规模天线系统中低复杂度的解码方法，其按如下步骤进行：一.设计发送与接收信号假定系统有L个小区，每个小区有一个基站和K个用户，每个基站配有M根天线，且小区之间存在同频干扰；假定第l个小区的第k个用户先发送长度为τ的训练序列，即Φ_lk＝(φ_lk,1,φ_lk,2,…,φ_lk,τ)，其中φ_lk,1,φ_lk,2,…,φ_lk,τ，k＝1,2,…,K，是第l个小区的第k个用户分别在第1,2,…,τ时刻发送的训练符号；令为K×τ矩阵，Φ＝(Φ₁,Φ₂,…,Φ_L)^t为LK×τ的训练矩阵，t表示向量或矩阵的转置；然后发送长度为Τ₁的信息序列，形成输入信号矩阵X；其中X＝[X₁ … X_l … X_L]^t，X_l＝[x_l1 x_l2 … x_lK]^t为第l个基站内的用户所发送的信号，且每个分量x_lk，1≤l≤L,1≤k≤K，均独立地取自某一个QAM；假设第1个基站中与Φ和X对应的接收信号分别为：其中，H＝[H1,…,Hl,…,HL]，Hl表示第l个基站中的用户到第1个基站天线的信道增益，Hl为M×K的矩阵；B＝diag[B1,…,Bl,…,BL]，其中，Bl为K×K的对角矩阵，表示第l个基站中的用户到第1个基站天线的大尺度衰弱因子；在本发明中，令Φ＝[IK IK … IK]t，Φ中包含L个IK，每个IK表示K阶单位阵；ρ0和ρ1均为信噪比；W0和W1均表示高斯白噪声；二.解码输入信号矩阵X1.估计信道根据发送的训练矩阵Φ和相应的接收信号Y0，估计信道H，得估计信道其中为M×LK的矩阵；令为M×K的矩阵；2.数据解码解第l,1≤l≤L,个基站中的第k,1≤k≤K,个用户的信息xlk步骤为：第1步：令则有其中，(·)H表示矩阵的复共轭矩阵；第2步：在MIMO系统中，当M远大于LK且M很大时，有令B_l＝diag[β_l1 … β_lk … β_lK]，则G近似表示为第3步：对于给定的第l，1≤l≤L，个基站中的第k，1≤k≤K，个用户的数据信息xlk，解码方法为第4步：利用步骤2数据解码的第1至3步，解出所有用户的数据信息1≤l≤L,1≤k≤K，完成对输入信号矩阵X的解码。