基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码方法
专利汇可以提供基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供的是一种基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码方法。基站通过各用户反馈信息确定原始信道矩阵；确定与用户数相同数目个用户排序矩阵；为每个用户确定与之接收天线数相同数目个天线排序矩阵；每个用户分别随机选择一个自身的天线排序矩阵替换该用户排序矩阵中与其对应列中值为1的元素，得到K个发送矩阵；将原始信道矩阵分别左乘这K个发送矩阵，得到K个等价信道矩阵；将K个等价信道矩阵分别 正交 化变换；将每个判断矩阵的主对 角 线元素取倒数的平方再求和；将最优反馈矩阵、最优加权矩阵和最优前馈矩阵进行THP预编码处理。本发明通过对原始信道矩阵的优化，有效地去除用户间的共道干扰问题。，下面是基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码方法专利的具体信息内容。
1.一种基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码方法，其特征是：
步骤1：建立多用户MIMO系统下行链路模型，基站通过各用户反馈信息确定原始信道矩阵；
步骤2：确定与用户数相同数目个用户排序矩阵；
步骤3：为每个用户确定与之接收天线数相同数目个天线排序矩阵；
步骤4：对于步骤2中所得的每个用户排序矩阵，每个用户分别随机选择一个自身的天线排序矩阵替换该用户排序矩阵中与其对应列中值为1的元素，得到K个发送矩阵；将步骤1中得到的原始信道矩阵分别左乘这K个发送矩阵，得到K个等价信道矩阵，K为用户数；
步骤5：将步骤4中得到的K个等价信道矩阵分别正交化变换，得到每个等价信道矩阵的反馈矩阵、加权矩阵和前馈矩阵，并将每个等价信道矩阵左乘其对应的加权矩阵再右乘其对应的前馈矩阵，得到其对应的判断矩阵；
所述将步骤4中得到的K个等价信道矩阵分别正交化变换的具体步骤为：
首先将等价信道矩阵按行依次从上到下取出ni行作为第i个用户的信道子矩阵，接着将第一个用户的信道子矩阵作为第一个用户的正交化矩阵并对其进行奇异值分解，得到UΣV三个矩阵乘积的形式，矩阵U的前n1列的共轭转置矩阵作为第一个用户的加权子矩阵，矩阵V的共轭转置矩阵的前n1列作为第一个用户的前馈子矩阵，用第二个用户的信道子矩阵减去第二个用户的信道子矩阵右乘第一个用户的前馈子矩阵和第一个用户前馈子矩阵的共轭转置，得出第二个用户的正交化矩阵，再对第二个用户的正交化矩阵进行奇异值分解，得到UΣV三个矩阵乘积的形式，矩阵U的前n2列的共轭转置矩阵作为第二个用户的加权子矩阵，矩阵V的共轭转置矩阵的前n2列作为第二个用户的前馈子矩阵，用第三个用户的信道子矩阵减去第三个用户的信道子矩阵右乘第一个用户的前馈子矩阵与第一个用户前馈子矩阵共轭转置的积，再减去第三个用户的信道子矩阵右乘第二个用户的前馈子矩阵与第二个用户前馈子矩阵共轭转置的积，得出第三个用户的正交化矩阵，对第三个用户的正交化矩阵进行奇异值分解，得到UΣV三个矩阵乘积的形式，矩阵U的前n3列的共轭转置矩阵作为第三个用户的加权子矩阵，矩阵V的共轭转置矩阵的前n3列作为第三个用户的前馈子矩阵；用第K个用户的信道子矩阵减去第K个用户的信道子矩阵右乘第一个用户的前馈子矩阵与第一个用户前馈子矩阵共轭转置的积，再减去第K个用户的信道子矩阵右乘第二个用户的前馈子矩阵与第二个用户前馈子矩阵共轭转置的积，一直减到第K个用户的信道子矩阵右乘第K-1个用户的前馈子矩阵与第K-1个用户前馈子矩阵共轭转置的积，得出第K个用户的正交化矩阵，再对第K个用户的正交化矩阵进行奇异值分解，得到UΣV三个矩阵乘积的形式，矩阵U的前nK列的共轭转置矩阵作为第K个用户的加权子矩阵，矩阵V的共轭转置矩阵的前nK列作为第K个用户的前馈子矩阵；
最后将K阶单位阵中的第i列值为1的元素用第i个用户的加权子矩阵代替，其它位置用
0填充，得到该等价信道矩阵的加权矩阵；将每个用户的前馈子矩阵按用户顺序依次按列排列，得到该等价信道矩阵的前馈矩阵；将等价信道矩阵左乘其对应的加权矩阵，右乘其对应的前馈矩阵得到的下三角矩阵中主对角线元素用1代替，得到该等价信道矩阵对应的反馈矩阵；
步骤6：将步骤5中所得到的每个判断矩阵的主对角线元素取倒数的平方再求和，得到该判断矩阵的评价值，并选择评价值最小的判断矩阵所对应的等价信道矩阵作为最优等价信道矩阵，且将该最优等价信道矩阵在步骤5中正交化变换得到的反馈矩阵、加权矩阵和前馈矩阵分别作为最优反馈矩阵、最优加权矩阵和最优前馈矩阵；
步骤7：将步骤6中得到的最优反馈矩阵、最优加权矩阵和最优前馈矩阵进行THP预编码处理。
2.根据权利要求1所述的基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码方法，其特征是确定用户排序矩阵的具体步骤为：
用户数为K的多用户MIMO系统中，第一个用户排序矩阵 为K阶单位阵，第t个用户排序矩阵 为 其中p为正整数且p＝t-2，2≤t≤K，Ip为p阶单位阵，0p,K-p为p×(K-p)零矩阵，0K-p,p为(K-p)×p零矩阵，ΠK-p为(K-p)阶副对角线元素为1，其它元素全为0的矩阵，K个用户排序矩阵中每行每列仅有一个元素为1，其它元素均为0。
3.根据权利要求1或2所述的基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码方法，其特征是确定天线排序矩阵的具体步骤为：用户数为K的多用户MIMO系统中，第i个用户有ni根接收天线，第i个用户的第一个天线排序矩阵 为ni阶单位阵，第i个用户的第j个天线排序矩阵 为 其中q＝j-2，2≤j≤ni，Iq为q阶单位阵， 为
q×(ni-q)零矩阵， 为(ni-q)×q零矩阵， 为(ni-q)阶副对角线元素为1，其它元素全为0的矩阵，第i个用户共有ni个天线排序矩阵，且所有天线排序矩阵中每行每列仅有一个元素为1，其它元素均为0。
基于预编码方案的多用户多输入多输出系统下行链路预编码
方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
的前ni列的共轭转置矩阵作为第i个用户的加权子矩阵 510模块将奇
异值分解后得到的矩阵 的共轭装置的前ni列作为第i个用户的前馈子矩阵
511模块执行i＝i+1；512模块更新第i个用户的正交化矩阵为
513模块判断i是否大于K，如果否跳回508模块，反之则执行
514模块输出加权矩阵 以及前馈矩阵 其
中diag[ ]表示将 替换K阶单位阵中第i列中1的位置，其中1≤i≤K；515模块将得到的下三角矩阵中主对角线元素用1代替，得到反馈矩阵B(l)。516模块执行l＝l+1；517模块判断l是否小于等于K，如果否流程结束，反之则跳回502模块。
成实际发射信号 其中
Re(xi)为xi的实部，Im(xi)为xi的虚部，M为调制阶数，Bi,v为反馈矩阵B的第i行v列的元素；
705模块执行i＝i+1；706模块判断i是否大于NT，如果否跳回704模块，反之则执行707模块生成实际发射信号矩阵
205模块由于t＝K，跳回203模块生成第三个用户排序矩阵为 执行204模块
t＝4；执行205模块由于t大于K该流程结束。
405模块i小于K，跳回403模块从第二个用户的两个天线排序矩阵中随机选择一个替换第一个用户排序矩阵中右数第二列中1的位置；执行404模块i＝3；执行405模块i等于K，跳回403模块从第三个用户的三个天线排序矩阵中随机选择一个替换第一个用户排序矩阵中右数第一列中1的位置；执行404模块i＝4；执行405模块i大于K，执行406模块得到发送矩阵[0051] 407模块将信道矩阵H左乘发送矩阵T(1)得到等价信道
矩阵为
模块i＝2；执行505模块i小于K；执行503模块选取等价信道矩阵 中第二行到第三行为第一个等价信道矩阵中第二个用户的信道子矩阵
504模块i＝4；执行505模块i大于K；执行506模块将第一个等价信道矩阵中的第一个用户的信道子矩阵作为第一个用户的正交化矩阵 执行507模块初始化i＝1；执行508模块对第一个用户的正交化矩阵进行奇异值分解 执行509模块奇异值
分解后得到的矩阵 的第一列的共轭转置矩阵为第一个用户的加权子矩阵
执行510模块将奇异值分解后得到的矩阵 的共轭转置矩阵的第一列为
第一个用户的前馈子矩阵 执行511模块i＝2；执行512模块更新第2个用
户的正交化矩阵 执行513模块由于i小于K；跳回到508模块继
续执行直到i大于K；执行514模块输出加权矩阵
阵 515
模块输出反馈矩阵
模块l＝2；执行517模块l小于K；跳回502模块继续循环直到l大于K结束循环；
609模块由于l等于K，执行604模块将第三个等价信道矩阵 左乘其对应的加权矩阵G(3)，右乘其对应的前馈矩阵F(3)得到判断矩阵D(3)；605模块将判断矩阵D(3)中主对角线元素取倒数的平方再求和得到评价值S＝3.42405；执行606模块由于S大于Smin；执行608模块l＝4；
609模块判断l大于K；执行610模块输出最优等价信道矩阵为
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