[发明专利]基于零空间的多天线D2D通信系统干扰消除方法

权利要求书

1.一种基于零空间的多天线D2D通信系统干扰消除方法，其特征在于，包括步骤：

S1.结合通信系统的统计特性设计第一训练序列长度；

S2.根据所述第一训练序列长度，估算干扰信道第一瞬时信息；

S3.结合所述第一瞬时信息，设计最佳训练序列长度；

S4.根据所述最佳训练序列长度，估算干扰信道最佳瞬时信息；

S5.分解所述最佳瞬时信息获得干扰信道的零空间矩阵以及波束成形矩阵；

S6.基于所述零空间矩阵以及波束成形矩阵，设计信号发送协方差矩阵；

S7.根据所述波束成形矩阵以及信号发送协方差矩阵调整通信系统参数，消除干扰。

2.根据权利要求1所述的干扰消除方法，其特征在于，所述步骤S1包括步骤：

S101.系统初始化，设定通信系统的每根天线的发射功率、干扰承受端干扰功率门限值、传输时间；

S102.根据步骤S101设定的参数信息得到系统的统计特性，以优化系统为目的，设计第一训练序列长度。

3.根据权利要求2所述的干扰消除方法，其特征在于，所述步骤S102中，以通信系统链路吞吐量最大化或检测误比特率最小化为目的设计第一训练序列长度。

4.根据权利要求3所述的干扰消除方法，其特征在于，所述步骤S102中，设计第一训练序列长度的约束条件包括系统信号发送端最大发送功率以及干扰承受端干扰功率门限值。

5.根据权利要求1至4所述的干扰消除方法，其特征在于，所述步骤S2中，通过利用训练序列训练估计方法、信道盲估计方法或信道半盲估计方法估算干扰信道第一瞬时信息。

6.根据权利要求5所述的干扰消除方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述估计方法的估计准则为最小均方误差准则或最小二乘准则。

7.根据权利要求1所述的干扰消除方法，其特征在于，所述步骤S3包括步骤：

S301.结合所述第一瞬时信息，设计第二训练序列长度；

S302.比较第一训练序列长度与第二训练序列长度：若所述第二训练序列长度不大于第一训练序列长度，则认为第一训练序列长度为最佳训练序列长度；若所述第二训练序列长度大于第一训练序列长度，则结合第二训练序列长度与第一训练序列长度之差估计干扰信道瞬时信息，计算最佳训练序列长度。

8.根据权利要求1所述的干扰消除方法，其特征在于，所述步骤S5中，通过奇异值分解方法或者QR分解方法分解所述最佳瞬时信息。

9.根据权利要求1-4、5-8任意一项所述的干扰消除方法，其特征在于，所述步骤S5中包括：

当系统中D2D用户发送终端天线个数大于基站端天线个数且D2D用户接收终端天线个数大于蜂窝用户终端天线个数时，在D2D用户发送终端设计基于D2D用户发送终端到基站端干扰信道零空间的发送波束成形矩阵，在D2D用户接收终端设计基于蜂窝用户终端至D2D用户接收终端干扰信道零空间的接收波束成形矩阵；

当系统中D2D用户发送终端天线个数小于基站端天线个数且D2D用户接收终端天线个数大于蜂窝用户终端天线个数时，在基站端设计基于D2D用户发送终端至基站端干扰信道零空间的接收波束成形矩阵，在D2D用户接收终端设计基于蜂窝用户终端至D2D用户接收终端干扰信道零空间的接收波束成形矩阵；

当系统中D2D用户发送终端天线个数大于基站端天线个数且D2D用户接收终端天线个数小于蜂窝用户终端时，在D2D用户发送终端设计基于D2D用户发送终端至基站端干扰信道零空间的发送波束成形矩阵，在蜂窝用户发送终端设计基于蜂窝用户终端至D2D用户接收终端干扰信道零空间的发送波束成形矩阵；

当系统中D2D用户发送终端天线个数小于基站端天线个数且D2D用户接收终端天线个数小于蜂窝用户终端天线个数时，在基站端设计基于D2D用户发送终端至基站端干扰信道零空间的接收波束成形矩阵，在蜂窝用户发送终端设计基于蜂窝用户终端至D2D用户接收终端干扰信道零空间的发送波束成形矩阵。

10.根据权利要求9所述的干扰消除方法，其特征在于，所述步骤S7包括步骤：

S701.根据信号发送协方差矩阵调整系统内各个实际工作的天线的发送功率以保持总发射功率不变；

S702.在相应的终端应用波束成形矩阵在干扰信道零空间内进行通信，消除干扰。