[发明专利]自干扰抑制的多流分集BD预编码方法及装置

说明书

本发明公开了一种自干扰抑制的多流分集BD预编码方法及装置，该方法包括：基站获取所有用户信道矩阵；确定各用户接收天线的干扰矩阵，以此构造用户所有接收天线的零空间正交基；并以此构造每个用户的自干扰抑制等效信道矩阵，进而构造各用户多流分集BD预编码和接收译码矩阵；对基站发送给各用户原始信号进行多流分集BD预编码并信号相加后从基站发射；用户用对应的接收译码矩阵对接收信号处理，将各用户接收数据流合并，估计出用户原始发送数据。本发明解决了MU‑MIMO系统中接收端天线间自干扰的技术问题，消除多用户干扰的同时，抑制了等效信道的自干扰，多路数据流合并增加了空间分集增益，提高了可靠性。用于无线通信领域的抗干扰。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及一种多用户多输入多输出(简称MU-MIMO)系统下行链路中的预编码，具体是一种自干扰抑制的多流分集BD预编码方法及装置，用于无线通信领域的抗干扰。

背景技术

MU-MIMIO系统能够在相同的时间和频率资源块上给多个用户发送多路空间复用信号，同时获得高的系统容量和空分多址处理带来的抵消多用户干扰的好处。在该系统中，由于基站(简称BS)同时给多个用户发送信号，必然会引入多用户干扰(简称MUI)，且因为接收天线分属于不同的用户，用户间无法进行协作处理，所以需要在BS端对发送信号进行预编码抑制或完全消除MUI。

MU-MIMO的预编码从类型上分为非线性预编码和线性预编码。非线性预编码如脏纸编码(简称DPC)虽然能够实现最优的系统性能，但由于复杂度高，在实际中很难应用。线性预编码如BD预编码实现了次优的系统性能，但由于具有较低的复杂度，因此在MU-MIMO系统中被广泛采用。BD预编码方法可以利用所有用户的信道状态信息(CSI)，完全消除MUI,但并未考虑自身干扰。

现有MU-MIMO系统中广泛采用的BD预编码，BS端首先获取所有用户的信道矩阵；然后构造期望用户的干扰矩阵，根据干扰矩阵获得期望用户的预编码矩阵和译码矩阵；基站利用获得的预编码矩阵对发送的原始信号进行预编码，预编码后的信号通过基站发射出去；用户接收信号并利用译码矩阵进行解码，获得原始信号。由于BD预编码在构造期望用户干扰信道矩阵时仅仅考虑其他用户的信道矩阵，并未考虑期望用户自身天线间的干扰，因此在发送多路数据流时，导致误码率性能下降。

其次，由于BD预编码中不同数据流的等效信道增益不同，如果发送多路相同数据流，接收端对多路数据流进行合并，误码率性能取决于最差等效信道状况，因此并未考虑发送多路相同的数据流的情况来提高系统的可靠性。

现有技术中的BD预编码方法在构造干扰信道时只考虑了MUI干扰，并没有考虑自身天线间自干扰，在用户有多路数据流时，误码率性能较差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的BD预编码方法存在发送多路数据流时，误码率性能较差的问题，提供一种具有更好的系统误码率性能的自干扰抑制的多流分集BD预编码方法和装置。

本发明是一种自干扰抑制的多流分集BD预编码方法，其特征在于，包括有如下步骤：

步骤1：确定所有用户信道矩阵，基站获取各个用户的下行信道矩阵，确定所有用户信道矩阵H_k为用户k的下行信道矩阵，k＝1,2,…,K,K为系统中的用户数，[·]^T表示矩阵的转置；

步骤2：确定用户接收天线的零空间正交基，首先构造各用户每根接收天线的干扰矩阵，然后计算各用户每根接收天线的干扰矩阵的零空间正交基，从而获得各用户所有接收天线的零空间正交基，以用户k为例，用户k第i根接收天线的干扰矩阵为其中为户k的下行信道矩阵H_k去掉第i行后的信道矩阵，即该干扰矩阵既包含其他用户信道状态信息，又包含自身信道状态信息；