基于量化信息的上行mu-mimo系統(tǒng)檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[OOOU 本發(fā)明設(shè)及無線通信上行多用戶多天線（MU-MIM0)系統(tǒng)，具體設(shè)及一種基于量化 信道狀態(tài)信息和接收信息的上行MU-MIM0系統(tǒng)的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[000引在MU-MIM0系統(tǒng)中，多個用戶使用相同頻率同時進(jìn)行通信。在MU-MIM0上行鏈路 中，基站端的接收機(jī)需要消除用戶間干擾（CCI)。發(fā)端用戶的信噪比（SNR)越高，在基站接 收端對其余用戶的干擾也越強(qiáng)，所W不能通過提升信噪比來達(dá)到改善接收性能的目的。如 果能夠有效的抑制CCI，便可W提升系統(tǒng)的性能，所WMU-MIM0檢測算法的主要工作就是抑 制用戶間干擾。
[000引絕大多數(shù)MU-MIM0系統(tǒng)假設(shè)檢測器接收到的信道輸出信號是無限精度的，即檢測 器的接收信號是連續(xù)的。但在實(shí)際MU-MIM0系統(tǒng)中，接收端需要模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)將輸入 信號由模擬域信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字域信號，W便在數(shù)字域進(jìn)行信號處理。ADC的分辨率可能會限 制MU-MIM0檢測器性能。在高速率數(shù)據(jù)流的情況下，高精度的ADC將導(dǎo)致系統(tǒng)的高功率消 耗、高電路復(fù)雜度和存儲空間的大幅開銷。為了克服上述弊端，采用低精度的ADC是一種折 衷的解決方法。針對MU-MIM0上行傳輸系統(tǒng)，塊對角化炬D)算法是一種現(xiàn)在廣為使用的線 性算法，具有復(fù)雜度低、檢測性能較好等優(yōu)點(diǎn)，其思想是將MU-MIM0系統(tǒng)的信道分解成為多 個互不干擾的SU-MIM0信道，再進(jìn)行單用戶檢測。最大化信干噪比（MSINR)算法是W令每 個用戶的接收信號的信干噪比最大化為準(zhǔn)則而得到的一種MU-MIM0線性檢測算法。
[0004] 抓算法和MSINR算法都在非量化MU-MIM0系統(tǒng)中表現(xiàn)出很好的性能。在量化的上 行MU-MIM0系統(tǒng)中，檢測器的性能很可能受限于ADC的分辨率。抓算法和MSINR算法在量 化信息時性能有所降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服MU-MIM0系統(tǒng)中多用戶檢測在量化信息和量化信道條件 下的性能下降，提供一種基于量化信息的上行MU-MIM0系統(tǒng)檢測方法。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了W下技術(shù)方案：
[0007] 1)用戶向基站反饋量化信道狀態(tài)信息；
[000引2)基站的接收機(jī)采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對接收信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到量化接收信息；
[0009] 3)在已知模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化精度與信道狀態(tài)信息量化精度的前提下，上述接收機(jī)通 過信號處理使每個用戶的信干噪比最大化，從而實(shí)現(xiàn)多用戶檢測；
[0010] 4)經(jīng)過步驟3)后，上述接收機(jī)進(jìn)行單用戶檢測。
[0011] 所述步驟2)中，基站的接收機(jī)采用有限精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器；接收信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換 器轉(zhuǎn)換，由模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，并具有量化誤差。
[0012] 所述信號處理具體包括W下步驟：
[0013] 3. 1)上述接收機(jī)根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化精度與信道狀態(tài)信息量化精度，得到統(tǒng)計(jì)的 信道狀態(tài)信息量化誤差方差和接收信息量化誤差方差;
[0014] 3.2)上述接收機(jī)計(jì)算每個用戶的信干噪比：
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于量化信息的上行MU-MMO系統(tǒng)檢測方法，其特征在于：包括以下步驟： 1) 用戶向基站反饋量化信道狀態(tài)信息； 2) 基站的接收機(jī)采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器對接收信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到量化接收信息； 3)在已知模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化精度與信道狀態(tài)信息量化精度的前提下，上述接收機(jī)通過信 號處理使每個用戶的信干噪比最大化，從而實(shí)現(xiàn)多用戶檢測； 4)經(jīng)過步驟3)后，上述接收機(jī)進(jìn)行單用戶檢測。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于量化信息的上行MU-MM0系統(tǒng)檢測方法，其特征在于：所 述步驟2)中，基站的接收機(jī)采用有限精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器；接收信號經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換，由 模擬信號變?yōu)閿?shù)字信號，并具有量化誤差。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于量化信息的上行MU-MM0系統(tǒng)檢測方法，其特征在于：所 述信號處理具體包括以下步驟： 3. 1)上述接收機(jī)根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化精度與信道狀態(tài)信息量化精度，得到統(tǒng)計(jì)的信道 狀態(tài)信息量化誤差方差和接收信息量化誤差方差C^2; 3. 2)上述接收機(jī)計(jì)算每個用戶的信干噪比：
其中，q表示接收信息量化誤差向量，Qk表示第k個用戶的信道狀態(tài)信 息量化誤差； < 為噪聲方差；Jk為第k個用戶的信道狀態(tài)信息量化信號； ._
_L表示用戶數(shù)，Gk為使第k個用戶的信干噪比最大化的處理矩 陣，
3. 3)通過廣義最大特征值的方法求解Gk:Gk的求解就是找出
的Nk個最大廣義特征值對應(yīng)的特征向量
Nk為第k個用戶的發(fā)射天線數(shù)，IM表示MXM 維的單位矩陣； 3. 4)利用Gk進(jìn)行多用戶檢測：將求解得到的Gk左乘量化接收信息。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于量化信息的上行MU-MIMO系統(tǒng)檢測方法：1)用戶向基站反饋信道狀態(tài)信息，為了減少復(fù)雜度和反饋開銷，該信息是被量化的；2)接收機(jī)采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器，則接收信號具有量化誤差；3)在已知模數(shù)轉(zhuǎn)換器量化精度與信道狀態(tài)信息量化精度的前提下，接收機(jī)通過信號處理使每個用戶的信干噪比最大化，從而進(jìn)行多用戶檢測；4)采用迫零算法進(jìn)行單用戶檢測，該方法考慮實(shí)際系統(tǒng)量化對MU-MIMO接收機(jī)的影響，通過信號處理的方法提高系統(tǒng)性能。
【IPC分類】H04L1-20, H04L1-16
【公開號】CN104702384
【申請?zhí)枴緾N201510131885
【發(fā)明人】任品毅, 趙蘭奇, 孫黎, 杜清河, 呂剛明, 李國兵
【申請人】西安交通大學(xué)
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月24日