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专利号: 2018113829069
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种空时相关信道自适应差分预编码码书设计方法,其特征在于:τ时刻的发射信号xτ经过MU‑MISO系统后,第i个用户的接收信号: 其中,H表示共轭转置;

ρ是信噪比;1≤i≤K,K用户端用户数;hτ,i是τ时刻第i个用户所经历的信道矢量,nT为发射天线数; 是τ时刻第i个用户污染的加性高斯白噪声信号;

假设用户数与发射天线数相等,即K=nT;

τ时刻的发射信号xτ经过MU‑MISO系统后,第i个用户的接收信号:其中,H表示共轭转置;ρ是信噪比;1≤i≤K,K用户端用户数; 是τ时刻第i个用户污染的加性高斯白噪声信号;发射信号 vi为第i个用户的预编码矢量,si为2

第i个数据符号,满足E[|si|]=1; 是τ时刻第i个用户所经历的信道矢量,空时相关信道下 nT为发射天线数,εi为第i个用户的时间相关系数;

为独立同分布的矢量,Rt,i为第i个用户的空间发射相关矩阵,表示为指数形式

式中,ti为空间发射相关系数;假设每个用户的时间相关系数以及空间发射相关系数相等,即|ti|=|t|,εi=ε,其中,t为空间相关系数;ε为时间相关系数;用户数与发射天线数相等,即K=nT;

具体实施步骤如下:

步骤1:在τ=0时刻,设计一个初始码书 B为码书反馈比特数;

步骤2:用户从 中根据最大化接收信噪比准则选择出最优码字 并将 所对应的码字索引值通过一个低速反馈信道反馈到基站端;

步骤3:在τ=1,2,…,Tmax时刻,在用户端和基站端同时生成并存储一个相同的旋转矩阵 表示为

T

式中,v0=[1,0,…,0] ; 分别表示 v0的零空间,通过Householder变换得T

到;Tmax是最大时刻,为设定的固定常数; 是τ‑1时刻选择出最优码字,v0=[1,0,…,0] ,B

k=1,2,…,2,B为码书反馈比特数;

τ

步骤4:将 中所用码字乘以 进行旋转,组成一个新的码书W用户端再从 中根据最大化接收信噪比准则选择出最优码字,并将其对应的码字索引值通过一个低速反馈信道反馈给基站端;

为τ时刻码书, 为τ时刻码书 中第k个码书,步骤5:选择出任意时刻每个用户的最优码字后,量化信道矩阵步骤6:MU‑MISO系统采用迫零波束形成传输方案,τ时刻MU‑MISO系统的预编码矢量步骤7:τ时刻,第i个用户的预编码矢量 其中||·||表示一范数;

为τ时刻MU‑MISO系统的量化信道矩阵 的第i个预编码矢量;

步骤1所述τ=0时刻的初始码书 获取步骤如下:步骤1‑1:选取 的第一个码字B

步骤1‑2: 中其他的码字满足 其中,k=2,3,…,2 ;δ0为τ=0时刻的码书半径, 用弦距离来定义,且满足最小弦距离最大化,即为0时刻码书 中第1个码书; 为0时刻码书 中第k个码书;

B

k=1,2,…,2,B为码书反馈比特数; nT为发射天线数;

步骤2所述最大化接收信噪比准则为:式中, wi,k表示第i个用户第k个码书,wi为第i个用户的所有码书;

步骤4所述任意τ时刻的自适应差分预编码码书 的设计为式中,norm(·)为欧几里德范数;δτ为任意τ时刻码书半径,获取步骤如下:步骤4‑1:上一时刻和当前时刻信道方向的平均弦距离为式中, D为空间发射相关矩阵进行特征分解的对角矩阵;

nT为发射天线数;p和q表示 中元素下标,p≠q,p,q=

1,2,…,l;

步骤4‑2:平均信道量化误差的上限为步骤4‑3:任意时刻码书半径δτ为

2.根据权利要求1所述的空时相关信道自适应差分预编码码书设计方法,其特征在于:步骤3中,任意τ时刻码书 的设计为其中,δτ为任意τ时刻码书半径;norm(·)为欧几里德范数。