[发明专利]MIMO干扰信道的拓扑干扰对齐方法

摘要

本发明公开了一种MIMO干扰信道的拓扑干扰对齐方法，其技术方案是：1)设置系统；2)根据所设置的系统，构建MIMO干扰信道的部分连接模型，并映射至相应的SISO干扰信道的部分连接模型；3)基于SISO干扰信道的部分连接模型分别求解SISO干扰信道系统中满足干扰对齐条件的预编码向量和解码向量和MIMO干扰信道满足干扰对齐条件的预编码矩阵和解码矩阵；5)对MIMO干扰信道系统中的发送信号进行时延扩展和预编码，并对接收信号进行转置和解码，实现干扰对齐的效果。本发明避免了现有技术对系统节点天线数的对称性限制，减小了研究模型的复杂性，优化了系统的自由度，可用于多输入多输出MIMO系统。

主权项

1.一种MIMO干扰信道的拓扑干扰对齐方法，包括：1)系统设置:设多输入多输出干扰信道MIMO IC系统包括K对收发端，第i个发射端配置Mi根天线，第i个接收端配置Ni根天线，i∈{1,2...,K}，Mi,Ni≥2；2)构建多输入多输出干扰信道MIMO IC的部分连接模型:根据多输入多输出干扰信道MIMO IC系统的传输要求设置干扰门限η，将来自多个干扰链路的干扰功率之和P与干扰门限η做比较，当P≥η时，将这些干扰链路都置为1，当P＜η时，则将这些干扰链路都置为0，忽略置0干扰链路对系统传输的影响，形成MIMO IC的部分连接模型，在此基础上将每个收发端视作单天线节点，就能够将MIMO IC的部分连接模型映射至相应的单输入单输出干扰信道SISO IC的部分连接模型；3)求解单输入单输出干扰信道SISO IC的满足拓扑干扰对齐条件的预编码向量和解码向量通过现有的索引编码或矩阵填充方案求解出单输入单输出干扰信道SISO IC系统满足拓扑干扰对齐条件的预编码向量和解码向量并且在满足拓扑干扰对齐条件的SISOIC系统中，预编码向量的转置和解码向量的转置之间有着如下关系：其中，S表示部分连接模型中干扰收发对的集合，(i,j)表示集合S中从发射端j到接收端i之间的干扰链路，i,j∈{1,2...,K}，T表示矩阵转置；4)基于步骤3)中单输入单输出干扰信道SISO IC的拓扑干扰对齐的预编码向量和解码向量设计多输入多输出干扰信道MIMO IC拓扑干扰对齐的预编码矩阵V_i和解码矩阵u_i：4.1)利用Kronecker积对单输入单输出干扰信道SISO IC中发射端i处的预编码向量进行扩展，得到多输入多输出干扰信道MIMO IC中发射端i处的预编码矩阵V_i；4.2)设计多输入多输出干扰信道MIMO IC系统中第i个接收端处的解码矩阵u_i为：其中，表示满足拓扑干扰对齐条件的单输入单输出干扰信道SISO IC系统中第i个发射端的解码向量；5)构建发射端i处的信号向量si，并使用Kronecker积对该信号向量si进行时延扩展，得到发射端i的信号矩阵Ri：其中，e表示系统传输过程中所需的最小时隙数，I_e表示阶数为e的单位矩阵，表示Kronecker积；6)构建发射端i处的发射信号矩阵Xi，并根据发射信号矩阵Xi，得出各个接收端接收到的信号矩阵Yi；7)对各接收端接收到的信号矩阵Y_i进行转置,得到转置后的信号矩阵并利用步骤4)中解得的多输入多输出干扰信道MIMO IC的解码矩阵u_i对该转置后的接收信号进行解码，得到接收端i处的转置接收信号向量l_i；8)对转置接收信号向量li进行转置，得到无干扰的接收信号向量yi。