[发明专利]改进的基于范数的块对角化多入多出系统多用户选择方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信的多入多出(MIMO)技术领域，特别是一种改进的基于范数的块对角化MIMO系统多用户选择方法。

背景技术

块对角化是下行多用户MIMO系统中常见的消除用户间共信道干扰，实现空分多址的线性预编码技术。在系统用户数比较多时，如何有效地选择可同时通信的用户集合，以提高系统性能，是空分多址系统中的主要研究课题之一。《国际电子与电气工程师协会信号处理》(IEEE Transactions on SignalProcessing，Volume 54，Issue.9，Sept.2006，pp.3658-3663)中提出了适用于块对角化系统的两种低复杂度的多用户选择方法，所提的基于弗罗宾尼斯(Frobenius)范数的多用户选择算法由于需要频繁地进行克莱姆-施密特(Gram-Schmidt)正交化计算，复杂度依然很大，尤其是当系统中用户数比较大的时候，很难用于实际系统中。

《国际电子与电气工程师协会通信摘要》(IEEE Journal on Sel.Areas inCommunications，vol.24，no.3，2006，pp.528-541)中提出了一种低复杂度的半正交多用户选择算法。但其仅适用于块对角化系统的特例——迫零波束成型(ZFBF)系统，而不适用于用户接收天线大于1时的一般块对角化系统。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提出了改进的基于范数的块对角化MIMO系统多用户选择方法，该方法在保持原基于范数的多用户选择方法的吞吐量性能的基础上，大大降低计算复杂度，适合于在实际系统中使用。

本发明的技术解决方案：改进的基于范数的块对角化多入多出系统多用户选择方法，其特点在于：首先选择一个信道矩阵的Frobenius范数最大的用户，然后从待选用户集合中，依次添加使得所有已选用户的信道矩阵乘上相应预编码矩阵后得到的等效信道矩阵的Frobenius范数之和最大的用户，直到达到系统可同时支持的最大用户数。在设计每个用户的预编码矩阵时，采用启发式的Gram-Schmidt正交化过程简化现有基于范数的多用户选择方法中的Gram-Schmidt正交化计算，并将波束成形系统中用户间信道准正交的多用户选择算法的思想扩展到块对角化系统中，使得待选用户和已选用户集合满足一定的正交性，缩减每次用户搜索的范围，具体步骤如下：

(1)初始化。