[发明专利]双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法

权利要求书

1.双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法，其特征在于该方法包括：

双向多输入多输出中继系统模型的建立，具体包括：和分别表示用户1到中继节点和用户2到中继节点信道矩阵，和分别表示中继节点到用户1和中继节点到用户2的信道矩阵，设计假设所有信道都是准静态块衰落信道，并考虑时分双工(TDD)模式，即有和

信道训练信号的设计，具体包括：在第l(l＝1,...,L)个子过程中，正交信道训练序列和分别由用户1和用户2发送至中继，其中正交信道训练序列S⁽¹⁾和S⁽²⁾满足：

其中i＝2且i＝1，

中继节点接收到的信号为：

其中表示第l个子过程的中继噪声矩阵；

中继端对接收的信号进行编码并发送至用户，具体包括：中继对接收到的信号X_l进行编码，并将其分别转发至用户1和用户2，用户1和用户2接收的信号和分别表示为：

其中，为中继编码矩阵；

用户端对接收的信号构造TUCK-2张量模型，具体包括：在用户端对接收信号两边同时乘以和得到

其中

令其中可得

其中，且

可以建模为具有噪声的TUCK-2张量模型，该TUCK-2模型的标量形式为

其中f(n₁,n₂,l)和分别是张量和的典型元素，

根据TUCK-2分解特性，可得到以下三种紧凑形式：

三个紧凑模型与张量有如下关系：

可得另一个紧凑模型其表达式如下：

设计低复杂度的迭代拟合算法来实现信道矩阵的联合估计，具体包括：本设计提出了一种低复杂度的迭代算法以拟合所构造的Tuck-2模型，从而联合估计出信道矩阵H_iR和假设F₍₃₎和F₍₄₎为满行秩，分别用和对和进行后乘，可得如下两个Kronecker乘积的LS估计

所提的拟合算法步骤如下：

步骤(1)：计算两个Kronecker乘积和的LS估计，

步骤(2)：初始化且设it＝0，

步骤(3)：it＝it+1，

步骤(4)：对m＝1,...,M和n₂＝1,...,N，计算如下：

步骤(5)：对m_i＝1,...,M_i和n₁＝1,...,N,计算如下：

步骤(6)：重复(3)到(5)直到收敛，

步骤(7)：消除尺度模糊，

在上述算法中，it表示迭代次数，由于该算法不需要在每次迭代时计算矩阵的伪逆，因此具有较低的计算复杂度，且不会出现收敛问题，在中高信噪比下，算法达到收敛需要的迭代次数通常小于10。