[发明专利]多用户多入多出通信系统、以及发射信号的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及多入多出(MIMO)通信技术，特别是指一种多用户MIMO通信系统、以及发射信号的方法和装置。

背景技术

对于具有多个发射天线的通信系统来说，向多个用户分别发射不同数据时，采用同频同时的方式发射，这样导致多个用户数据之间必然存在相互干扰，因此，如何消除多个用户之间的相互干扰是多用户通信系统需要解决的技术问题。多用户通信系统包括多用户多入单出(MISO)通信系统和多用户多入多出(MIMO)通信系统。

在多用户MISO通信系统中，采用了汤姆林森-哈拉希玛预编码(Tomlinson-Harashima Precoding，THP)。THP编码作为一种简单易行的非线性预编码技术在最近得到广泛的研究。

基于多用户MISO通信系统的THP编码技术也可以应用于多用户MIMO通信系统中，具体为，将来自同一个用户的多个接收天线当作单天线的不同用户来进行THP编码。此时，在多用户MIMO系统中无法采用用户接收天线之间的协作处理，因此，在该多用户MIMO系统中，无法保证THP编码的最优性。

在多用户MIMO通信系统中，由于多个用户之间的干扰加上用户内部多个数据流之间的相互干扰，所以如果不消除用户之间的干扰则系统性能会受到严重影响。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种在多用户MIMO通信系统中发射信号的方法，消除多个用户之间的干扰，提高系统通信容量。

本发明实施例的另一主要目的在于提供一种在多用户MIMO发射装置，消除多个用户之间的干扰，提高系统通信容量。

本发明实施例的另一主要目的在于提供一种多用户MIMO通信系统，消除多个用户之间的干扰，提高系统通信容量。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种在多用户MIMO通信系统中发射信号的方法，该方法包括：对原始数据进行THP编码；将信道矩阵分解为块下三角阵或块上三角阵与酉阵的乘积，并利用所分解得到的酉阵对预编码得到的数据进行前向滤波，得到发射信号。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种多用户MIMO发射装置，该装置包括：

干扰预消除单元，用于从信道矩阵分解单元中获取对信道矩阵分解得到的块下三角阵或块上三角阵，利用反馈得到的数据和所获取的块下三角阵或块上三角阵，对原始数据进行干扰预消除，并将干扰预消除后得到的数据传给取模单元；

取模单元，用于对干扰预消除后得到的数据进行取模运算，并传给前向滤波单元，同时反馈给所述干扰预消除单元；

前向滤波单元，用于从信道矩阵分解单元中获取对信道矩阵分解得到的酉阵，并利用所得到的酉阵对取模单元得到的数据进行前向滤波得到发射信号并输出；

信道矩阵分解单元，用于将信道矩阵分解为块下三角阵或块上三角阵与酉阵的乘积，并传给所述前向滤波单元以及干扰预消除单元。

为了达到以上目的，本发明实施例提供一种多用户MIMO通信系统，该系统包括：发射端、信道和多个接收端；

在所述发射端，

对原始数据进行THP编码；将信道矩阵分解为块下三角阵或块上三角阵与酉阵的乘积，并利用所分解得到的酉阵对预编码得到的数据进行前向滤波，得到发射信号；

发射信号通过所述信道发送到接收端；

在所述第k个接收端，

对接收信号通过进行预滤波，通过进行估计，然后进行取模运算之后，判决得到原始数据，

其中，U_k和D_k满足L_k＝U_kD_k，L_k为所述块下三角阵或块上三角阵中对角线上第k个子矩阵；U_k为U_k为N_k×N_k的酉阵，D_k为N_k×N_k的实对角矩阵，第k个用户终端的接收天线数为N_k，为D_k的逆矩阵，等于I；

其中k为多个用户中的任一用户。

通过本发明给出的多用户MIMO通信系统中发射信号的方法和装置，以及多用户MIMO通信系统，对数据进行THP编码，并将MIMO信道分解成块三角阵与酉阵的乘积，从而能够有效地消除多个用户之间的干扰，提高了系统速率，同时可以利用接收端多天线之间的联合处理来提高系统通信容量，从而能够实现系统通信容量的最大化。

附图说明

图1所示为本发明实施例一中，多用户MIMO通信系统的收发原理图；