[发明专利]一种多用户MIMO系统的线性与非线性综合预编码方法及装置

权利要求书

1.一种多用户MIMO系统的线性与非线性综合预编码方法，其特征在于，包括以下步骤：

基站对来自上层的信号依次进行加扰、调制操作；

基站获得信道状态信息，利用脏纸编码思想及基于新型信漏噪比最大化准则预编码算法进行处理矩阵设计，对每用户等效信道矩阵利用矩阵分解，进行预编码操作；

将经过预编码处理的信号发送到无线信道，经信道传输给接收端；

接收端对收到的信号进行解预编码、判决、解调、去扰操作。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对发送信号利用脏纸编码思想及基于新型信漏噪比最大化准则预编码算法进行预编码操作，包括：

基站利用上行反馈链路获得信道状态信息H_i(1≤i≤K)；

利用脏纸编码思想，预先消除掉各用户间、各数据流间已知干扰；

利用基于新型信漏噪比最大化准则预编码算法进行线性处理，以压制脏纸编码未能消除干扰的用户的泄露功率，即压制对该用户的未知干扰。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用新型信漏噪比，该新型信漏噪比定义为：

并选取矩阵对 广义特征分解后前L_i大特征值所对应的特征向量组合得到W_i(2≤i≤K)，可最大化式(1)，式中K表示系统用户数目，N_ri表示用户i接收天线数目，2≤i≤K， 表示噪声方差，E_T表示发射端总功率；对于用户1，则选取矩阵 的前L₁大特征值所对应的特征向量组成W₁。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每用户等效信道矩阵利 用矩阵分解，该每用户等效信道矩阵指H_iW_i(1≤i≤K)，该矩阵分解方法指几何平均分解，即：

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用脏纸编码思想，该脏纸编码思想指，利用下三角矩阵B进行模代数非线性处理，下三角矩阵B由式(3)和式(4)获得：

B＝L_{取下三角操作}(R)                             (4)

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射端获得信道状态信息，包括如下步骤：

基站(发射端)发送下行导频信息；

用户终端利用下行导频信息进行信道估计；

各用户分别反馈自己的信道状态信息给基站端；

基站端接收各用户信道信息，并组合得到整个信道信息。

7.一种多用户MIMO系统的线性与非线性综合预编码装置，其特征在于，该装置包括：发射端、接收端以及反馈单元；发射端发送导频信息，接收端利用导频信息进行信道估计，再把信道状态信息反馈给发射端，发射端重构信道状态信息并进行预编码，形成待发送的信号；

发送端装置包括：基本处理单元、预编码单元(包括非线性处理单元、前馈处理单元、线性处理单元)及发送单元；发射端首先进行加扰、调制等基本操作，然后利用信道状态信息，结合脏纸编码思想消除掉已知用户干扰，再利 用前馈处理单元对信号进行酉矩阵相乘处理，最后利用基于新型信漏噪比最大化准则预编码方案抑制对其他用户的泄露功率，即压制未知用户干扰，最后利用发送单元发送信号到无线信道传输；

接收端装置包括：接收单元、解预编码处理单元、逆基本处理单元；接收端接收到信号后，先消除预编码操作的影响，再对信号进行判决、解调、去扰操作，即可恢复原始发送数据。