[发明专利]宽带毫米波透镜系统基于时延补偿的单载波传输设计方法

权利要求书

1.一种宽带毫米波透镜系统基于时延补偿的单载波传输设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)对基站端与用户端之间最强路径所对应的天线作路径时延预补偿，从而将宽带频率选择性信道转换为平坦衰落信道，并获得用户端信干噪比表达式；

(2)对路径时延预补偿后的等效近似平坦衰落信道模型，构建以最大化最小信干噪比为优化目标，以基站发射总功率受限和射频单元数目受限为约束条件的优化问题模型；

(3)利用压缩感知中凸l₁范数对非凸l₀范数的凸近似手段，将原始的非凸优化问题转化为凸优化问题，求解凸优化问题从而获得射频单元数目受限情况下的最优波束成型矩阵；

所述步骤(1)中，宽带毫米波透镜系统的基站天线m与用户k经过路径预补偿之后的发送信号为：其中，w_mk为基站与用户k的波束成型向量w_k中的第m个元素，s_k[n]为发送给用户k信息符号，n为符号因子，表示天线m与用户k之间对应于最强路径l_mk的路径时延预补偿因子，l_mk∈{1,...,L_k}表示为天线m与用户k之间所有L_k条路径中最强的路径，为基站天线集合；

天线m对所有K个用户预补偿和累加之后发射的信号为：

用户k的接收信号为：其中，h_mk,l[n]为用户k的信道h_k[n]的第m个元素h_mk[n]中对应于第l条路径的信道系数；n_k,l为第k个用户第l条路径对应的时延，z_k[n]为加性高斯白噪声；

用户k的信干噪比为：

其中，w_k为第k个用户的波束成形向量，w_k'为第k'个用户的波束成形向量，σ²表示噪声功率，υ为最大路径时延差；表示第k个用户最强路径对应的等效信道向量；表示第k个用户的最强路径与非最强路径所对应的时延差i时，所对应的等效信道向量；表示第k个用户的非最强路径与第k'个用户的最强路径所对应的时延差i时，所对应的等效信道向量，|·|表示绝对值；所述步骤(2)中的优化问题表示为：

K为用户数，P为基站最大发射功率，M_RF为射频通道数目，其中为天线m上对应所有用户的波束成型向量，M为基站天线数，表示向量的0范数；

所述步骤(3)中转换后的凸优化问题表示为：

其中，变量t≥0。