[发明专利]大规模MIMO中的信道互易性补偿方法

权利要求书

1.大规模MIMO中的信道互易性补偿方法，其特征在于：利用基站和终端检测到的上下行信道估计值必然存在误差的情况，利用校准矩阵对上下行信道估计值进行校准和预测，并利用DFP算法迭代估计上下行信道估计值的校准矩阵，精度化上下行信道预测值，包括步骤：

步骤1、建立大规模MIMO系统的模型：设大规模MIMO系统采用了TDD双工模式，接收端有M根天线，发送端有P根天线，信道有N个子载波，并设发送端每个天线发送的信号中包括K个导频，位置分别为Λ_p1,Λ_p2,...,Λ_pK，则第p个接收天线在第k个子载波处的接收信号表示为：Y_m(Λ_pk)＝H_mp(Λ_pk)X_p(Λ_pk)+Z_m(Λ_pk)，其中Λ_pk表示发送端第p个天线的第k个导频位置，H_mp(Λ_pk)为第p个发送天线和第m个接收天线在Λ_pk处的信道信息值，X_p(Λ_pk)表示发送端第p个天线发送的导频信号，Z_m(Λ_pk)为信道噪声；

步骤2、基站端根据接收导频信号和发送端的导频信号估计上行信道状态信息

步骤3、终端根据接收导频信号和发送端发送的已知导频信号估计下行信道状态信息值

步骤4、利用校准矩阵G_u和G_d对上下行信道估计值进行校准，得到上下行信道的预测值并计算预测的代价函数C(G_u,G_d)＝d^HBd＝C(d)，其中B为Hermitian矩阵；

步骤5、当向量d取矩阵B的最小特征值对应的特征向量时，得到使代价函数最小的校准矩阵，采用DFP算法计算向量d，步骤如下：

5.1、初始化：d₀＝[0,Ο^T]^T，D₀＝I，t＝0；

5.2、更新当前迭代过程中的搜索方向：z_t＝-D_tg_t；

5.3、根据公式λ_t＝arg min R(d_t+λz_t)利用最速下降法计算步长λ_t；

5.4、计算向量d：d_t+1＝d_t+λ_tz_t；

5.5、更新w_t以及D_t+1：w_t＝g_t+1-g_t，

5.6、迭代终止：当向量||g_t+1||ε时，终止迭代，此时有d_min＝d_t+1；否则令t＝t+1，返回步骤5.2重新迭代。