[发明专利]基于干扰合成的迫零及串行干扰消除的多用户接收方法

说明书

本发明公开一种基于干扰合成的迫零及串行干扰消除的多用户接收方法，包括多个发射机和一个公共接收机，接收机获取与各发射机之间的信道状态信息及发射机采用的调制方式信息，首先采用干扰合成将接收端信号个数降至接收天线数，然后根据不同的信号合成情况计算迫零接收滤波矩阵，并分别对混合信号进行滤波，通过对滤波性能进行比较，判决接收符号，使用串行干扰消除方法消除已解码符号对混合信号剩余分量接收的影响，然后对剩余混合信号重复采用合成干扰、计算滤波矩阵、比较判决，直至恢复全部发送符号。本发明基于干扰合成，采用迫零与串行干扰消除，能够在接收天线较少的情况下恢复出全部的发送符号，提高系统可容纳的用户数。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域中的信号接收方法，尤其涉及一种基于干扰合成的迫零及串行干扰消除(Successive Interference Cancellation，SIC)的多用户接收方法，用于接收机恢复存在共道干扰的多路信号的场景，如多址接入信道。

背景技术

随着移动通信技术的发展，传统的时频信号设计已经很难满足人们对无线链路传输速率越来越高的要求，人们开始尝试从多个维度发掘通信机会，空域资源便是其中的一个重要方面。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术是近年来无线通信领域的一项突破性技术，它能够实现空域资源的利用。

随着MIMO技术研究的进展，点对点的单用户MIMO系统的研究已经接近饱和，单用户MIMO技术已无法满足日益增长的用户数需求，多用户MIMO(Multiple-User MIMO，MU-MIMO)受到越来越多的关注。在目前MU-MIMO的研究中，当待解信号数大于接收端天线数时，接收端没有足够的自由度无干扰地接收所有的信号，如迫零接收方法(Zero Forcing，ZF)。接收天线数成为制约接收机接收能力的重要因素，也是限制系统容量的主要方面。

干扰对齐与消除(Interference alignment cancellation，IAC)可被用于MU-MIMO系统中多用户数据的接收。Li Z,Shen B,Li J D.Interference alignment andcancellation based concurrent transmission and scheduling scheme formultiuser CR-MIMO system.China Communications.2013,10(8):36-43(多用户MIMO系统中结合干扰对齐和消除实现并发传输与调度方案)在认知MIMO(Cognitive RadioMultiple-Input Multiple-Output，CR-MIMO)系统中设计了一种基于IAC的传输调度方案，通过使用IA降低接收信号的维度，并采用IC消除已恢复信号的影响。该方法能够实现多路并发信号的接收，但要求接收端的相互协作。

使用自适应滤波也可以实现多路数据的接收，匹配滤波(Matched filter，MF)以输出信噪比最大化为设计目标，不受接收天线数的限制，能恢复所有发射符号，但该方法无法消除干扰，当干扰较强时，其信干噪比恶化，数据传输性能变差。

由于接收机可处理的信号数受接收天线的限制，还可采用调度算法对并发信号个数进行约束。李钊，刘瑞雪，王琳，等.MU-MIMO下行链路基于关联干扰的先验式用户调度.电子与信息学报，2014,36(1):67-73从多个用户中选择一组与基站进行通信，实现通信资源的充分利用。但调度算法会阻碍未调度用户的信息传输，且不支持突发通信。

综上所述，如何使用有限的接收天线恢复可能多的信号，提升多用户通信系统的传输性能成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于干扰合成的迫零及串行干扰消除多用户接收方法，旨在突破传统迫零接收要求接收天线数不少于待解信号分量数的约束，实现使用有限的接收天线恢复可能多的信号，提高系统可容纳的用户数。

实现本发明目的方法包括以下步骤：