[发明专利]用于大规模天线系统的上链路非相干空时传输方法

摘要

本发明公开了一种用于大规模天线系统的上链路非相干空时传输方法，主要解决大规模天线系统中获取精确信道状态信息复杂度高、时频资源开销较大的问题。其实现的步骤是：用户节点根据欲发送的信息符号构造二乘二的空时发送矩阵，并用两个符号周期通过两根天线同时将符号发送到基站节点；基站节点收到用户节点的发送符号后，对接收信号进行线性操作，得到待检测信号度量；基站节点利用最小距离检测算法进行译码，得到用户节点发送符号的估计值。本发明通过上链路空时传输技术，结合大规模天线系统信道的渐进正交特性，实现了非相干的信号传输和信号检测，降低了大规模天线系统的实现复杂度，可用于双天线用户与大规模天线基站之间的通信。

主权项

一种用于大规模天线系统的上链路非相干空时传输方法，包括：1)用户节点构造空时信号矩阵：1a)根据第一符号周期的发送功率P1和第二符号周期的发送功率P2，计算用于构造空时信号矩阵的旋转角度θr：1b)从PSK星座集合A中选取星座符号x为用户的发送信息符号；1c)构造2乘2的空时信号矩阵：其中(·)*表示取共轭操作，j表示虚数单位；2)用户节点利用两根天线在两个符号周期内将空时信号矩阵S发送至基站节点，即在第一个发送符号周期内，用第一、第二根天线分别发送空时信号矩阵S的第一行第一列的元素s11和第二行第一列的元素s21，在第二个发送符号周期内，第一、第二根天线分别发送空时信号矩阵S的第一行第二列的元素s12和第二行第二列的元素s22。3)基站节点在两个符号周期内通过M根天线接收信号，即在第一个符号周期内基站节点得到第一接收信号矢量y1，在第二个符号周期内基站节点得到第二接收信号矢量y2：y1＝h1s11+h2s21+n1，y2＝h1s12+h2s22+n2，其中，h1＝[h11,h12,…,h1m,…h1M]T表示用户节点的第一根发射天线与基站节点间的信道衰落向量，h2＝[h21,h22,…,h2m,…h2M]T表示用户节点的第二根发射天线与基站节点间的信道衰落向量，m＝1,2,…,M，h1m和h2m均服从均值为0，方差为1的复高斯分布，[·]T表示转置操作；n1＝[n11,n12,…,n1m,…,n1M]T表示第一个符号周期内基站节点收到的噪声向量，n2＝[n21,n22,…,n2m,…,n2M]T表示第二个符号周期内基站节点收到的噪声向量，n1m和n2m均服从均值为0，方差为δ2的复高斯分布；4)基站节点根据第一接收信号矢量y1和第二接收信号矢量y2，构造待检测信号变量[·]H表示共轭转置操作；5)基站节点利用最小距离检测算法进行符号检测，得到用户发送符号的估计值其中，arg min表示使目标函数取最小值时的变量值；|·|2表示取模平方运算；A表示发送PSK星座符号集合。