[发明专利]SDMA-OFDM和MIMO-OFDM信道估计及下行预先处理技术

权利要求书

1.SDMA-OFDM和MIMO-OFDM信道估计及下行预先处理技术，与其最接近的现有技术为协作MIMO-OFDM信道估计及上下行编码、解码技术。两者共有的必要技术特征：利用多个用户或一个用户的多个天线与基站多个天线构成的MIMO-OFDM结构来实现SDMA处理。SDMA-OFDM和MIMO-OFDM信道估计及下行预先处理技术的特征是：多个用户间或一个用户的多个天线间不需要进行协作信号处理，且不要求多个用户空间相邻；而协作MIMO-OFDM信道估计及上下行编码、解码技术则需要多个用户间的协作信号处理，且要求多个用户空间相邻。利用提出的频域接收训练数据矩阵与扩展的信道冲激响应矩阵H及扩展的频域发射训练数据矩阵的关系式，获得H的估计进而获得信道频率响应矩阵的估计K为一个OFDM符号中的子载波数量。对上行其进行转置处理，获得下行信道频率响应矩阵的估计乘下行频域数据列矢量得到预先处理后的列矢量，K个预先处理后的列矢量构成下行数据矩阵，对该矩阵的每一行数据进行OFDM调制后，分别在基站多个天线上发射。

2.引用1中所述的SDMA-OFDM和MIMO-OFDM信道估计及下行预先处理技术，其附加的技术特征在于：给出了基站N个天线在第k个子载波上的频域接收数据列矢量r_k与H矩阵及第k个子载波上扩展的频域发射数据列矢量x_k的关系表达式：r_k＝Hx_k+n_k，其中H＝[H[0]，H[1]，…，H[l]，…，H[L-1]]，H[l]，l＝0，1，…，L-1为第l延时时刻MIMO信道矩阵，x_k＝[x_1，k，…，x_m，k，…，x_M，k]^T为第k子载波上的共道用户发射数据或MIMO-OFDM多天线发射数据列矢量，n_k为频域接收噪声列矢量。

3.引用1中所述的SDMA-OFDM和MIMO-OFDM信道估计及下行预先处理技术，其附加的技术特征在于：给出了H矩阵的高精度、高信道利用率估计技术：其中为H的估计结果，为基站N个天线接收的训练数据矩阵，其中i＝0，1，…，L_t-1为N个天线在第id子载波上接收的频域训练数据列矢量，d为等间隔插入训练数据的子载波序号间隔，以上假设训练数据是从第0子载波开始插入的，当然也可从0到d-1的任意位置插入，i＝0，1，…L_t-1，L_t为OFDM符号训练数据数量，用户端发射的频域训练数据列矢量t_i按上述算法构成扩展的列矢量t_i，t_i按上述算法构成扩展的频域训练数据矩阵T，为满足TT^H＝L_tI_LM要求，给出了如下的M个共道用户端第i训练数据列矢量t_i的构造算法：t_i＝[1，e^-j2πi/M，…，e^-j2πmi/M，…，e^{-j2π(M-1)i/M}]^T，或者t_i＝[1，e^j2πi/M，…，e^j2πmi/M，…，e^j2π(M-1)i/M]^T，i＝0，1，…L_t-1。

4.引用1中所述的SDMA-OFDM和MIMO-OFDM信道估计及下行预先处理技术，其附加的技术特征在于：给出了基站下行信号的预先处理算法：其中y_k为第k子载波上的基站N个天线下行数据列矢量，y_n，k为第k子载波上的第n个天线的下行频域数据，K个预先处理后的列矢量y_k，k＝0，1，…，K-1构成下行数据矩阵Y＝[y₀，y₁，…，y_k，…，y_K-1]，对Y矩阵的每一行数据进行OFDM调制后，分别在基站多个天线上发射，c_k为基站发射功率控制因子，s_k＝[s_1，k，…，s_m，k，…，s_M，k]^T为基站M个用户或MIMO的M路下行数据列矢量，s_m，k为第k子载波上的第m个用户或MIMO的第m路预处理前的下行数据，