1.一种基于中间信道的单用户低复杂度混合预编码方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一:对信道矩阵H进行奇异值分解,获得全数字预编码矩阵Fopt;
步骤一的具体步骤为:
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1‑1)对信道矩阵H进行奇异值分解,即:H=UΣV ,其中U是维度为Nr×Nr的酉矩阵,Nr为*
用户天线数目,V 是维度Nt×Nt的酉矩阵,Nt为基站天线数目,Σ是维度为Nt×Nr的对角矩阵;
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1‑2)取V的前Ns列构成全数字预编码矩阵Fopt,Ns为数据流数目;
步骤二:对Fopt进行奇异值分解,获得最优的模拟预编码矩阵 然后从 中提取出角度信息组成符合约束条件的模拟预编码器矩阵FRF;
步骤二的具体步骤为:
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2‑1)对全数字预编码矩阵Fopt进行奇异值分解,即:Fopt=UFΣFVF ,其中UF是维度为Nt×*
Nt的酉矩阵,VF是维度Ns×Ns的酉矩阵,ΣF是维度为Nt×Ns的对角矩阵;
2‑2)取UF的前NRF列构成最优的无约束模拟预编码矩阵 即其中NRF为射频链的数量, 代表 的第NRF列向量;
2‑3)取 的角度信息作为模拟预编码器矩阵FRF,即其中 代表FRF中第Nt行第NRF列的元素;
步骤三:根据得到的模拟预编码器矩阵FRF和信道矩阵H构建中间信道矩阵步骤四:对中间信道矩阵 进行奇异值分解获得最优的模拟组合器矩阵 然后从最优的模拟组合器矩阵 中提取出角度信息组成模拟组合器矩阵WRF;
步骤四具体步骤为:
4‑1)对中间信道矩阵Hint进行奇异值分解, 其中Uint为Nt×Nt的酉矩阵,Σint为Nt×NRF的对角矩阵, 为NRF×NRF的酉矩阵;
4‑2)取Uint的前NRF列作为最优的模拟组合器矩阵 即代表 的第NRF列向量;
4‑3)提取 中的角度信息作为满足约束条件的模拟组合器矩阵WRF,即其中 代表FRF中第Nr行第NRF列的元素;
步骤五:将信道矩阵H、模拟预编码器矩阵FRF以及模拟组合器矩阵WRF组合成等效信道矩阵Heq,然后对等效信道矩阵Heq进行奇异值分解获得数字预编码器和数字组合器。
2.根据权利要求1所述的基于中间信道的单用户低复杂度混合预编码方法,其特征在于,所述步骤三中,根据模拟预编码器矩阵FRF和信道矩阵H构建中间信道矩阵Hint,即Hint=HFRF。
3.根据权利要求2所述的基于中间信道的单用户低复杂度混合预编码方法,其特征在于,所述步骤五具体步骤为:
5‑1)根据求得的模拟预编码器矩阵FRF、模拟组合器矩阵WRF和信道矩阵H构建等效信道矩阵Heq,等效信道矩阵Heq的构建方式为Heq=FRFHWRF;
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5‑2)对等效信道矩阵Heq进行奇异值分解,即Heq=UeΣeVe ,其中Ue是维度为Ns×Ns的酉*
矩阵,Ve是维度Ns×Ns的酉矩阵,ΣF是维度为Ns×Ns的对角矩阵;
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5‑3)取Ue的前Ns列作为数字组合器WBB,取Ve 的前Ns列作为数字预编码器FBB,即其中 为WBB矩阵
的第Ns个列向量, 为FBB矩阵的第Ns个列向量。