專利名稱：下行多用戶mimo系統(tǒng)中的低復雜度預編碼方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到多用戶MIMO通信系統(tǒng)中的預編碼技術，具體地說，是一種下行多用戶MIMO系統(tǒng)中的低復雜度預編碼方法。
背景技術：
多用戶MIMO (multiple-input multiple-output)系統(tǒng)具有多根輸入天線和多根輸出天線，在該系統(tǒng)中，由于多個用戶共用信道資源會常常導致用戶間共信道干擾，從而影響通信性能。預編碼技術通過發(fā)射端的優(yōu)化處理可有效消除多用戶間的干擾，從而成為無線通信領域研究的重要課題。預編碼技術可分為線性預編碼和非線性預編碼，其中非線性預編碼中的臟紙編碼 (dirty paper coding,DPC)可達到多用戶MMO系統(tǒng)容量上界，但復雜度太高，只能作為理論容量界。作為性能與實現(xiàn)復雜度折中的線性預編碼成為研究熱點。文獻Spencer Q H，Swinlehurst A L,Haardt M. Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexingin multi-user MIMO Channels [J]. IEEE Transactions on Signal Processing，2004,52(2) :461-471.提出的基于迫零條件下非迭代最優(yōu)形式的塊對角化(BD，blockdiagonalization)算法最為經(jīng)典，該算法基于迫零思想，通過對信道矩陣進行對角化處理，將MMO信道等效成多個平行獨立的空間子信道，以消除多用戶干擾，并可實現(xiàn)大比重的DPC容量。但BD算法在塊對角化求解零空間時，需要進行多次的矩陣奇異值分解(SVD，singular value decomposition),計算復雜度仍比較高。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述缺陷，本發(fā)明提出一種下行多用戶MMO系統(tǒng)中的低復雜度預編碼方法，以降低系統(tǒng)運算的復雜度。其具體技術方案如下—種下行多用戶MIMO系統(tǒng)中的低復雜度預編碼方法,該系統(tǒng)包括一個基站和K個用戶，基站配置有Nt根發(fā)射天線，用戶m配置有Nm根接收天線，m= 1,2,…，K，接收天線
K
總、數(shù)Nr =YjNm ’其關鍵在于系統(tǒng)的預編碼方法按照以下步驟進行
/W=I步驟I :將系統(tǒng)的信道模型設為一個NkXNt維的全局信道矩陣H ；步驟2 :按照H = Hh(HHh)-1計算全局信道矩陣H的偽逆矩陣g，該偽逆矩陣；g為NtXNk維矩陣；
權利要求
1.ー種下行多用戶MIMO系統(tǒng)中的低復雜度預編碼方法，該系統(tǒng)包括一個基站和K個用戶，基站配置有Nt根發(fā)射天線，用戶m配置有Nm根接收天線，m= 1,2,…，K，接收天線總 數(shù):
2.根據(jù)權利要求I所述的下行多用戶MIMO系統(tǒng)中的低復雜度預編碼方法，其特征在于基站發(fā)送給用戶m的數(shù)據(jù)設為ー個NmX I維的向量xm，矩陣X = [X1 X2. . . Xffl. . . χκ]表示基站對K個用戶的發(fā)送數(shù)據(jù)，基站預編碼后的數(shù)據(jù)為WX，用戶m接收到的數(shù)據(jù)為HmWmPmxm+nm，其中Pm為預定義的功率分配矩陣，nm為信道噪聲，用戶m按照ym = BmHmffmPmxm+Bmnm進行解碼獲取基站發(fā)送的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種下行多用戶MIMO系統(tǒng)中的低復雜度預編碼方法，其特征在于步驟包括設定全局信道矩陣、計算全局信道矩陣的偽逆矩陣，將全局信道矩陣行分解偽逆矩陣列分解，對用戶m的分塊偽逆矩陣進行正交三角分解并計算用戶m的等效信道矩陣，將用戶m的等效信道矩陣組建成埃爾米特矩陣并對其進行LDLH分解，最后根據(jù)L和D計算用戶m的預編碼矩陣接收矩陣。其顯著效果是通過全局信道矩陣的偽逆矩陣與塊正交三角分解進行零空間計算，避免了復雜的矩陣奇異值分解，快速實現(xiàn)信道塊對角化，同時對各單用戶等效信道進行埃爾米特矩陣分解，完成預編碼矩陣設計，在不損失誤碼率性能的情況下，有效降低了運算量。
文檔編號H04L1/00GK102684766SQ201210167709
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月28日 優(yōu)先權日2012年5月28日
發(fā)明者劉陽, 吳玉成, 張麗玲, 潘怡瑾 申請人:重慶大學