[发明专利]一种大规模MIMO时变信道状态信息压缩反馈及重建方法

权利要求书

1.一种大规模MIMO时变信道状态信息压缩反馈及重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、获取由用户端移动引起的时变信道状态信息在空频域的信道矩阵序列{H_t}_T，对该序列中的T个信道矩阵分别做DFT变换，获得在角延迟域稀疏的信道矩阵序列{H'_t}_T，其中定义{H'_t}_T的序列长度即为T；

步骤2、构建包括编码器和译码器的信道反馈及重建模型CsiNet-LSTM，将所述信道矩阵序列{H'_t}_T输入模型的编码器中，输出压缩编码后的码字；及将压缩编码后的码字依次输入模型的译码器中，输出与信道矩阵序列{H'_t}_T同维度的重建信道矩阵序列

步骤3、对信道反馈及重建模型CsiNet-LSTM进行训练，使得重建信道矩阵序列逐渐接近信道矩阵序列{H'_t}_T，以获得模型参数；

步骤4、对信道反馈及重建模型CsiNet-LSTM输出的重建信道矩阵序列中的每个信道矩阵进行二维逆DFT变换，恢复得到原始空频域的信道矩阵序列{H_t}_T的重建值；

步骤5、将待反馈和重建的信道状态信息输入已训练的信道反馈及重建模型CsiNet-LSTM中，由模型输出角延迟域重建信道矩阵序列并通过二维逆DFT变换恢复得到原始空频域的信道矩阵序列的重建值。

2.根据权利要求1所述大规模MIMO时变信道状态信息压缩反馈及重建方法，其特征在于，所述步骤1获得在角延迟域稀疏的信道矩阵序列{H'_t}_T，包括以下步骤：

对于由用户端移动引起的时变信道，用户端以δt的时间间隔获得t时刻的空频域信道矩阵H_t，并将T个信道矩阵分为一组，构成信道矩阵序列{H_t}_T，其中T·δt不超过相干时间；

对信道矩阵序列{H_t}_T中的T个信道矩阵分别做DFT变换，获得在角延迟域稀疏的信道矩阵序列{H'_t}_T；

定义每个信道矩阵序列{H'_t}_T中第一个信道矩阵H'₁为主信道，其余T-1个信道矩阵为辅信道。

3.根据权利要求1所述大规模MIMO时变信道状态信息压缩反馈及重建方法，其特征在于：所述步骤2模型中译码器由CsiNet译码器和LSTM网络构成。

4.根据权利要求3所述大规模MIMO时变信道状态信息压缩反馈及重建方法，其特征在于：所述CsiNet译码器包含一个全连接层、两个RefineNet单元和一个卷积层。

5.根据权利要求2所述大规模MIMO时变信道状态信息压缩反馈及重建方法，其特征在于：所述步骤2中译码器将主信道压缩编码后的码字或同其中一个辅信道压缩编码后的码字合并后作为输入。

6.根据权利要求1所述大规模MIMO时变信道状态信息压缩反馈及重建方法，其特征在于，所述步骤3中采用代价函数使得重建信道矩阵序列逐渐接近信道矩阵序列{H'_t}_T，所述代价函数具体为：

其中，M为训练集的所有样本数，||·||₂为欧几里得范数；t为时刻；H'_t为信道矩阵；为重建信道矩阵。

7.根据权利要求1所述大规模MIMO时变信道状态信息压缩反馈及重建方法，其特征在于：所述步骤3中获得模型参数包括全连接层的权重、偏置，以及卷积层的卷积核、偏置和LSTM单元的权重、偏置。