[发明专利]基于切比雪夫加速法与SOR算法的大规模MIMO线性检测算法

摘要

本发明公开了一种基于切比雪夫加速法和SOR算法的大规模MIMO检测算法，本发明在切比雪夫三项迭代式的基础上，对传统的SOR二项迭代式进行改进，加快了收敛速度，当接受天线远大于发射天线时，相比于其他算法，本发明算法的性能增益将更加明显，在瑞利衰落信道和相关信道中仿真了本发明算法(Chebyshev‑SOR Method)与其他检测算法的性能，证明了本发明算法的优势。本发明算法的优点在于针对接受天线远大于发射天线的情况具有更快的收敛速度，所需迭代的次数较少，迭代所需的存储消耗也更少。

主权项

1.基于切比雪夫加速法与SOR算法的大规模MIMO线性检测算法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：初始化：将信道矩阵和接收信号矩阵经过预处理，将信道矩阵实值化为H；将接收信号矩阵实值化为y；得到匹配滤波器输出y^MF＝H^Hy和MMSE滤波矩阵其中Gram矩阵G＝H^HH，σ²为噪声方差，为单位阵，(.)^H为共轭转置操作，对MMSE滤波矩阵W进行分解，W＝D‑E‑F，其中D为对角阵，E为上三角阵，F为下三角阵；步骤2：将SOR迭代式模型化为x_k+1＝Px_k+Qb，其中，P和Q分别为(D‑ωE)^‑1(F+(1‑ω)E)和(D‑ωE)^‑1；构造作为第二重迭代式求解上述x_k，其中当m≥k时，a_k，m＝1，否则a_k，m＝0；根据切比雪夫三项递归：Tk+1(θ)＝2θTk(θ)‑Tk‑1(θ)，k≥1              (9)取pk(t)＝Tk(t/ρ)/Tk(1/ρ)实现最小误差，将切比雪夫三项递归可以改写为：其中，T0(θ)＝1，T1(θ)＝θ，ρ为矩阵多项式pk(P)的谱半径；步骤3：将yk代入到改写后的切比雪夫三项递归公式中，经过乘法运算可得求解yk的三项迭代式：步骤4：代入初始值y0＝x0、y1＝x1和ω，得到迭代迭代iternum次后的yiternum，比较yiternum与输入信号，评价误码率。