[发明专利]基于干扰对齐算法的预编码优化选择方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，进一步设计一种预编码优化选择的干扰对齐方式，可用于解决干扰对齐过程中预编码结果数值差太大，导致发射机数模转换难以满足精度的要求，影响干扰对齐效果的问题。

背景技术

在无线通信系统中,干扰是不可避免的现象，随着用户数和吞吐量需求的日益增加,频谱资源共享必然会为用户之间带来干扰,特别是在多用户通信系统中，多用户干扰严重限制了系统容量。因此,干扰成为未来无线通信的一个主要问题。

传统的干扰管理方法，包括把干扰当作噪声、信道正交化，干扰译码等，但是这些方法都存在着各自的缺陷，当用户数量增加时，每个用户的频谱效率会迅速下降，限制了系统容量。由于上述的各种问题，新提出的干扰对齐的干扰管理方法则是从干扰重叠的角度来处理多用户干扰，其研究结果表明系统容量可随用户数量增加线性增加，从而显著提高了信道总容量。干扰对齐技术的提出为提高在资源有限情况下的系统容量开拓了全新的天地，是当前无线通信领域的研究热点。干扰对齐这类算法可以把多个用户的总干扰对齐为一个干扰，从而获得较优的复用增益，使得IA（干扰对齐算法）技术的优势随即突出。

干扰对齐中非常重要的一个步骤是对调制后的符号数据乘以预编码矩阵，使不同用户的发送数据对齐在不同的方向，而预编码矩阵是随着无线信道变化的，所以预编码矩阵的数值大小会有较大的起伏变化，导致发射机数模转换难以满足精度的要求，严重影响干扰对齐的效果。这是因为数模转换的位数是有限的，为了保证数值较大的预编码结果不发生溢出，数模转换模块必须留出足够多的位数给整数部分，这样留给小数部分的位数就太少，因而对于数值较小的预编码结果将会产生很大的相对误差，对干扰对齐产生严重的不利影响。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种预编码优化选择的干扰对齐方式，以减少发射机数模转换对数值较小的预编码结果的转换误差，提高干扰对齐效果。

本发明的主要思想是：给发射机的数模转换模块留出足够的位数作为预编码结果的整数位，保证预编码矩阵足够平滑以适应数模转换的位数，减少预编码结果较小时由于数模转换留给小数部分位数有限带来的相对误差。其实现步骤包括如下：

（1）在一个三对用户的无线通信系统中，以干扰对齐技术原理为基础，搭建一个三对用户的干扰对齐平台；

（2）在干扰对齐平台上，预置一个含有计数器R的Buffer队列，用于存储预编码矩阵，其中，Buffer的队长为N，R的大小为n，取值范围为0≤n≤N，n表示Buffer队列中有效数据的个数；

（3）系统初始化：将队列Buffer置空，置计数器R的值为0；

（4）通过三对用户的反馈信道得到信道矩阵H，

H=[H^[11],H^[12],H^[13];H^[21],H^[22],H^[23];H^[31],H^[32],H^[33]]；

其中，H^[ji]是发射用户i到接收用户j的信道信息，i,j=1,2,3；

H^[12]V^[2]=H^[13]V^[3]

（5）基于干扰对齐原理，令：H^[21]V^[1]=H^[23]V^[3]

H^[31]V^[1]=H^[32]V^[2]，

其中V^[i]，i=1,2,3是发射用户i的预编码矩阵；

（6）根据步骤（5）求出三个发射用户的预编码矩阵V^[1]，V^[2]，V^[3]，再由每个预编码矩阵都有两个解得到三个发射用户的两组等待选择的预编码矩阵V_new1和V_new2：