[发明专利]多天线无线通信系统中信道非互易条件下的误差校正方法

摘要

本发明公开了多天线无线通信系统中信道非互易条件下的误差校正方法，该方法按以下步骤进行：1)基站从所服务的用户终端获取上行信道矩阵,由于信道中存在互易误差，在基站端获取互易误差估计矩阵；2)根据所得的上行信道状态信息和互易误差估计矩阵，在基站端设计最优的校正矩阵；3)利用最优校正矩阵，计算发送预编码矩阵。

主权项

1.多天线无线通信系统中信道非互易条件下的误差校正方法，其特征在于：该方法基于多用户的无线通信系统，所述系统工作在时分双工模式下，基站端配置N根天线同时服务K个单天线用户，由于基站端和用户端的射频电路的增益不对称性引入了信道互易误差，通过设计一个优化的校正矩阵来校正信道互易误差，具体步骤如下：

步骤一：基站从所服务的用户终端获取上行信道矩阵G，由于信道中存在互易误差，在基站端获取互易误差估计矩阵

步骤二：根据所得的上行信道状态信息和互易误差估计矩阵，在基站端设计最优的校正矩阵B_opt；

步骤三：利用最优校正矩阵，计算发送预编码矩阵。

2.根据权利要求1所述的多天线无线通信系统中信道非互易条件下的误差校正方法，其特征在于：在步骤一中，所述信道按照如下方式建模：

H＝AG^TB，

其中，G为N×K的随机矩阵，代表上行信道矩阵，其元素是零均值，方差为1的独立同分布的复高斯随机变量，上标(·)^T代表矩阵转置运算，H为K×N的随机矩阵，代表下行信道矩阵，其元素是零均值，方差为1的独立同分布的复高斯随机变量，A为K×K的随机对角矩阵，代表用户端互易误差，其元素是零均值，方差为的独立同分布的复高斯随机变量，B为N×N的随机矩阵，代基站端互易误差,其中对角线元素是均值为1，方差为的独立同分布的复高斯随机变量，非对角线元素是零均值，方差为的独立同分布的复高斯随机变量。

3.根据权利要求1所述的多天线无线通信系统中信道非互易条件下的误差校正方法，其特征在于：在步骤一中，互易误差估计矩阵按照如下方式建模：

其中，ΔB为N×N的随机矩阵，代表误差矩阵的估计误差，其元素是零均值，方差为的独立同分布的复高斯随机变量。

4.根据权利要求1所述的多天线无线通信系统中信道非互易条件下的误差校正方法，其特征在于：在步骤一中，基站从服务的用户终端获取上行信道矩阵G，以及在基站端获取互易误差估计矩阵

5.根据权利要求1所述的多天线无线通信系统中信道非互易条件下的误差校正方法，其特征在于：在步骤二中，最优的校正矩阵B_opt计算方法为：其中，I为单位阵，c为系数，并且c满足

其中，表示使得f(x)取得最大值时所对应的变量x的值，同时c的取值满足条件c＞0，表示k个终端用户。

6.根据权利要求5所述的多天线无线通信系统中信道非互易条件下的误差校正方法，其特征在于：第k个终端用户的接收信号表示为：

其中，ρ_d代表下行传输的信噪比，代表功率归一化系数，tr(·)代表矩阵的求迹运算，W＝G^*(G^TG^*)^‑1为预编码矩阵，上标(·)^*代表矩阵共轭运算，E[·]代表求期望；表示真实下行信道，a_k为A中对角线上第k个元素，表示第k个终端用户的互易误差，g_k表示上行信道矩阵G中的第k个列向量，w_k预编码矩阵W中的第k个列向量，s_i代表第i个用户的发送符号，满足E[|s_i|²]＝1，n_k代表噪声方差为1的高斯白噪声；上式中