[发明专利]下行多用户MIMO系统中的低复杂度预编码方法

说明书

技术领域

本发明涉及到多用户MIMO通信系统中的预编码技术，具体地说，是一种下行多用户MIMO系统中的低复杂度预编码方法。

背景技术

多用户MIMO(multiple-input multiple-output)系统具有多根输入天线和多根输出天线，在该系统中，由于多个用户共用信道资源会常常导致用户间共信道干扰，从而影响通信性能。预编码技术通过发射端的优化处理可有效消除多用户间的干扰，从而成为无线通信领域研究的重要课题。

预编码技术可分为线性预编码和非线性预编码，其中非线性预编码中的脏纸编码(dirty paper coding，DPC)可达到多用户MIMO系统容量上界，但复杂度太高，只能作为理论容量界。作为性能与实现复杂度折中的线性预编码成为研究热点。文献：Spencer Q H，Swinlehurst A L，Haardt M.Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexing in multi-user MIMO Channels[J].IEEE Transactions on Signal Processing，2004，52(2)：461-471.提出的基于迫零条件下非迭代最优形式的块对角化(BD，block diagonalization)算法最为经典，该算法基于迫零思想，通过对信道矩阵进行对角化处理，将MIMO信道等效成多个平行独立的空间子信道，以消除多用户干扰，并可实现大比重的DPC容量。但BD算法在块对角化求解零空间时，需要进行多次的矩阵奇异值分解(SVD，singular value decomposition)，计算复杂度仍比较高。

发明内容

为了解决上述缺陷，本发明提出一种下行多用户MIMO系统中的低复杂度预编码方法，以降低系统运算的复杂度。其具体技术方案如下：

一种下行多用户MIMO系统中的低复杂度预编码方法，该系统包括一个基站和K个用户，基站配置有N_T根发射天线，用户m配置有N_m根接收天线，m＝1，2，…，K，接收天线总数其关键在于系统的预编码方法按照以下步骤进行：

步骤1：将系统的信道模型设为一个N_R×N_T维的全局信道矩阵H；

步骤2：按照计算全局信道矩阵H的伪逆矩阵该伪逆矩阵为N_T×N_R维矩阵；

步骤3：按照H=H1H2···Hm···HK]]>将全局信道矩阵H行分解为K块，其中H_m为用户m的分块信道矩阵，且为N_m×N_T维，同时按照将伪逆矩阵列分解为K块，其中为用户m的分块伪逆矩阵，且为_NT×N_m维；

步骤4：按照对用户m的分块伪逆矩阵进行正交三角分解，并按照计算用户m的等效信道矩阵H_eq，m；