[发明专利]大规模天线阵列系统中低反馈混合预编码与接收合并方法

摘要

本发明公开了一种大规模天线阵列系统中低反馈混合预编码与接收合并方法，按如下步骤进行：首先，用户设备估计其到基站间的无线信道参数，包括所有传播路径上的信道增益、发射和接收阵列响应矢量；然后，抓取所有传播路径中信道增益最大路径对应的离开和到达方位角，将这两个方位角反馈给基站；接着，基站根据离开方位角生成发射阵列响应矢量，对发送信号进行模拟预编码，基站进一步根据本发明方法计算等效信道，实现数字预编码；最后，用户设备根据到达方位角生成接收阵列响应矢量，对接收信号进行模拟接收合并。本发明应用于实际大规模天线阵列系统，通过低功耗、低成本的数模混合信号处理，能够有效地实现逼近全数字信号处理方法的频谱效率。

主权项

1.大规模天线阵列系统中低反馈混合预编码与接收合并方法，其特征在于：具体包含如下步骤：步骤1，设该多用户通信系统中，包含一个基站和K个用户设备，基站拥有M根天线和NRF个射频链路；每个用户设备拥有P根接收天线和1个射频链路，参数满足K＝NRF≤M,P≥1，且K、M、NRF、P均是正整数，基站进行基带数字预编码和射频模拟预编码，基带数字预编码矩阵和射频模拟预编码矩阵分别用符号W和F表示，其中，W是NRF×K维矩阵，F是M×NRF维矩阵，每个用户设备分别对其接收到的信号进行模拟接收合并处理，其中，第k个用户设备的接收合并向量用qkT,k＝1,2,…,K表示，其中，qkT是1×P维向量，k为各用户设备的标号，上标T表示矩阵转置；步骤2，定义L为基站到每个用户设备之间的信道所包含的传播路径数量，获得用户设备与基站之间对应信道中L条传播路径上的l＝1,2,…,L,k＝1,2,…,K，其中，l为各条传播路径的标号，表示基站到第k个用户设备之间信道中的第l条传播路径上的幅度增益，表示基站到第k个用户设备之间信道中的第l条传播路径上的离开方位角，表示基站到第k个用户设备之间信道中的第l条传播路径上的到达方位角；步骤3，计算每个用户设备从L条路径中选择信道幅度增益最强的路径，记录基站到第k个用户设备之间信道中的第l_max条路径上的离开方位角和到达方位角各用户设备将这两个方位角参数反馈给基站；步骤4，基站对待处理信号进行数字预编码；步骤5，基站根据各个用户设备反馈的离开方位角依次生成接收阵列响应矢量，作为基站模拟预编码矩阵F的各列，基站将待发送的数据依次通过预编码矩阵W、F，得到发送信号，进行数据传输；步骤6，用户设备利用最强径上的到达方位角生成发射阵列响应矢量，将它的共轭转置作为用户设备模拟合并向量，用户设备将接收到经过传输的发送信号乘以合并矩阵q，得到最终检测数据。