[发明专利]基于优化初值快收敛MIMO迭代检测方法、系统及应用有效

专利信息
申请号: 202010094688.X 申请日: 2020-02-16
公开(公告)号: CN111478749B 公开(公告)日: 2021-08-31
发明(设计)人: 郭漪;林勤华;刘刚;高明 申请(专利权)人: 西安电子科技大学
主分类号: H04L1/00 分类号: H04L1/00;H04B7/0413;H04B7/08
代理公司: 西安长和专利代理有限公司 61227 代理人: 黄伟洪
地址: 710071 陕西省*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 基于 优化 初值 收敛 mimo 检测 方法 系统 应用
【权利要求书】:

1.一种基于优化初值快收敛MIMO迭代检测方法,其特征在于,所述基于优化初值快收敛MIMO迭代检测方法包括以下步骤:

第一步,针对MMSE检测算法的滤波矩阵,采用迭代算法逼近求逆结果,利用牛顿迭代公式计算发明算法初值;

第二步,将滤波矩阵分解,利用信道硬化现象找到最优的松弛因子;

第三步,将初值带入共轭梯度迭代算法公式中进行迭代计算,通过评价误码率验证算法是否能够加速收敛;

所述第一步具体包括:针对MMSE检测算法的滤波矩阵A=(HHH+σ2I)-1HHy,其中σ2为噪声方差,I为单位矩阵,(·)H为共轭转置操作;采用迭代算法逼近求逆结果,利用牛顿迭代公式计算发明算法初值,其中P是接近矩阵HHH的非奇异矩阵:

X0=P0(2I-AP0)b=D(2I-AD)b;

其中,D是矩阵HHH的对角线矩阵,b=HHy;

所述第二步具体包括:利用矩阵分解的思想,将滤波矩阵A分解为A=M-N,其中M=1/(ωI),N=1/(ωI)-A,引入松弛因子ω,初始值利用ωI代替D,并利用信道硬化现象找到最优的松弛因子ωopt

算法初值表示为:

X0=P0(2I-AP0)b=ω(2-ωA)b;

将算法初值带入CG算法迭代公式中进行迭代计算,通过评价误码率验证算法是否能够加速迭代收敛;

最优松弛因子ωopt的计算步骤如下:

(1)计算滤波矩阵A=(HHH+σ2I)-1HHy的最大特征值和最小特征值;

(2)利用随机矩阵理论可以将特征值收敛到如下情形:

其中λmax(A)和λmin(A)分别代表A的最大特征值和最小特征值;

(3)利用信道硬化现象,计算得到最优松弛因子为:

2.一种实施权利要求1所述基于优化初值快收敛MIMO迭代检测方法的MIMO迭代检测系统,其特征在于,所述基于优化初值快收敛MIMO迭代检测系统包括:接收器、发射器;

接收器与发射器无线连接,发射器接收输入的信息,发射器将输入信息无线发送给接收器,接收器输出信息。

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