本发明公开一种基于矩阵多项式的大规模MIMO系统下行预编码方法,首先,输入信道矩阵、辅助矩阵非零元素个数、多项式阶数等参数;其次,生成辅助矩阵;再次,判断是否更新多项式系数;最后,计算预编码矩阵并输出结果。本发明能够解决用户信道相关场景下的低复杂度预编码问题,算法收敛速度快,性能优良且易于硬件实现。
一种基于矩阵多项式的大规模MIMO系统下行预编码方法,其特征在于,包含以下步骤:步骤1:设小区内用户数目为K,每个用户仅配备1根收发天线,基站侧配置N根接收天线,N>>K,令y=[y1,y2,...,yK]T表示下行链路K个用户接收信号构成的矢量,其中[·]T表示矩阵的转置,yk(k=1,2,...,K)表示第k个用户接收的信号,y可以表示为y=HPx+n其中x=[x1,x2,...,xK]T,其中xk(k=1,2,...,K)表示基站发送给第k个用户的信号,P是N×K维预编码矩阵;n=[n1,n2,...,nK]T表示用户接收噪声构成的矢量,其中nk表示第k个用户的接收噪声,H是K×N维信道矩阵,H的第(i,j)个元素Hij表示第j根基站天线到第i个用户接收天线的信道增益;步骤2:输入信道矩阵H、辅助矩阵非零元素个数J(J=K+2l,l=0,1,...,[N‑K]/2)、多项式阶数L、多项式系数更新标识F(F∈{0,1});步骤3:设基站总发送功率为PT,令R=HHH+ρIK,其中()H表示矩阵的共轭转置,IK表示K维单位矩阵,令Π表示R中绝对值最大的J个元素构成的集合,生成辅助矩阵Z并计算B=R‑Z、A=‑Z‑1B;步骤4:如果F=0,执行步骤5;否则,更新多项式系数α=[α0,α1,...,αL]T;步骤5:计算预编码矩阵P;步骤6:输出预编码矩阵P。
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