[发明专利]一种基于QR分解的预编码方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，具体的说是一种基于QR分解的预编码方法。本发明在基站的预编码中采用混合预编码，并且在基站的基带预编码中引入矢量扰动技术，在引入矢量扰动技术时结合发射端的功率限制条件，重新设计了基带处理流程，使得在基带对用户原始数据符号的扰动就可以让基站混合预编码处理后的发送信号功率达到最小，这样便可以提高接收端等效信噪比，提升系统误码率性能。

主权项

1.一种基于QR分解的预编码方法，该方法用于单用户毫米波MIMO系统，设定系统中在基站BS处配置了NTX根发射天线，具有NRF根射频链，用FRF表示发送端NTX×NRF维的宽带射频模拟预编码矩阵，基站所有天线与用户之间的毫米波信道表示为H；其特征在于，所述预编码方法包括以下步骤：S1、在发送端进行混合矢量扰动预处理，具体包括：S11、将射频模拟预编码矩阵FRF进行QR分解后表示为：FRF＝QTRT  (1)其中为半酉矩阵，为上三角矩阵；S12、设基带处理模块FBB由数字预处理模块FD和FP构成，根据发送端模块的输出与接收端用户之间的等效信道矩阵关系：He＝HFRFFP  (2)下标e用于表示H_e为等效信道；令根据公式1，则：He＝HQT  (3)得到基带数字预处理模块FD：S13、在基带数字预处理模块FD对原始数据符号进行矢量扰动，得到发送端预编码后的信号：其中功率归一化因子为：β＝||FRFFBB(s+τl)||2＝||QTFD(s+τl)||2＝||FD(s+τl)||2  (6)τ是一个正实数，τ的取值由调试符号星座图案决定τ＝2(|c|max+Δ/2)，其中|c|max为调制星座点最大幅度的绝对值，同时Δ为星座点间的最小欧几里得距离，扰动向量通过求解l＝argmin||FD(s+τl)||2得到；S14、发送端经过混合矢量扰动预处理后，系统整体模型为：S2、基站将各个子载波上的调制符号矢量u叠加扰动向量l，分别乘以基带数字预编码矩阵和射频模拟预编码矩阵，得到信号矢量：s＝FRFFBB(u+τl)   (8)S3、基站通过对各个子载波上的信号矢量u的功率归一化获得发射信号矢量x＝u/β，其中β＝||s||2。