[发明专利]基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法

权利要求书

1.基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法，其包括以下步骤：

S1：建立大规模MIMO系统模型，用户端发送导频序列信号到基站端，所述基站端和所述用户端都安装有天线装置；

其特征在于：

S2：所述大规模MIMO系统模型中，所述基站端利用接收到的导频序列信号对信道状态信息进行估计，所述MIMO系统模型中的接收端的导频信号矩阵由下式表示：

Y＝HP+N

其中：Y表示所述基站端的天线装置接收到的导频信号矩阵，P表示所述用户端的天线装置发送的导频序列信号矩阵，N表示接收端噪声矩阵，H表示信道矩阵，N_r表示接收天线数，N_t表示发射天线数，B表示导频信号长度；

S3：对所述基站端的天线装置接收的导频信号矩阵Y进行向量化处理，得到向量y～，且根据y～确定需要求逆的矩阵；

S4：利用对称逐步超松弛方法对步骤S3中获得的所述需要求逆的矩阵进行分解，获得可以表达所述需要求逆的矩阵的线性方程，将求逆过程转换为求解所述线性方程；

S5：利用改进的对称逐步超松弛方法获得预处理矩阵，且对步骤S4中的所述线性方程通过迭代法求解，求得所述线性方程的近似解；

S6：根据所述线性方程的近似解，求得最终的估计信道矩阵；所述最终的估计信道矩阵即为大规模MIMO系统的最终的的信道估计结果。

2.根据权利要求1所述基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法，其特征在于：步骤S1中，建立的所述大规模MIMO系统模型为：

y＝Hx+n

其中：y表示大规模MIMO系统中基站端的天线装置接收到的信号向量，H表示信道矩阵，x表示通过大规模MIMO系统中用户端的天线装置发射信号向量，n表示噪声向量，N_r表示接收天线数，N_t表示发射天线数。

3.根据权利要求2所述基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法，其特征在于：步骤S3中，所述向量的表达式为：

其中：定义为h＝vec(H)，n＝vec(N)。

4.根据权利要求3所述基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法，其特征在于：步骤S3中，通过y～获取需要求逆的矩阵的具体方法如下：

根据MMSE信道估计方法可知，假设信道的统计特性已知，则，估计得到的信道矩阵可以表示为：

其中：R表示信道协方差矩阵，且N_r表示大规模MIMO系统中的接收天线数，N_t表示大规模MIMO系统中的发射天线数，S表示噪声协方差矩阵，B表示导频信号长度；

则可知，所述需要求逆的矩阵为：

5.根据权利要求4所述基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法，其特征在于：步骤S4中，获得可以表达所述需要求逆的矩阵的线性方程的步骤为：

令则得到线性方程:

6.根据权利要求5所述基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法，其特征在于：步骤S4中，在进行步骤S5之前还需要将矩阵A分解：

A＝D+L+L^H

其中：D为对角矩阵，L为严格下三角矩阵，L^H为严格上三角矩阵。

7.根据权利要求6所述基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法，其特征在于：步骤S5中，所述预处理矩阵为：

其中：ω为松弛因子。