[发明专利]大规模MIMO信道状态信息获取方法、系统及计算机存储介质

权利要求书

1.一种大规模MIMO信道状态信息获取方法，其特征在于，包括以下步骤：

基站向用户端发送导频信号；

采用导频序列构造的测量矩阵对信道冲激响应向量进行空域压缩感知测量，得到一次信道测量值

所述导频序列构造的测量矩阵为：

其中，表示以c_i构造的对角阵，表示基站经第i根天线发送的导频，i＝1,2,…,I，P为发送导频所占用的子载波数，表示行数为P列数为1的复矩阵；是矩阵F选取前L列组成的子矩阵，为离散傅里叶变换矩阵，J为OFDM子载波数,Ω为导频发送所占用的子载波序号集，其元素在子载波集{1,2,…,J}中随机选取，是矩阵F_L中以Ω元素为序号的行组成的子矩阵；

用户端接收一次信道测量值后，利用本地测量矩阵对该信道测量值在时域进行二次压缩感知测量，得到信道的空时二维压缩感知测量值，用户端将所述信道的空时二维压缩感知测量值反馈至基站；

基站接收所述信道的空时二维压缩感知测量值，并根据该信道的空时二维压缩感知测量值重构信道状态信息，完成大规模MIMO信道状态信息获取。

2.根据权利要求1所述的大规模MIMO信道状态信息获取方法，其特征在于，所述一次信道测量值表示为y＝Θh+n_d，其中表示由I条基站天线对应信道冲激响应向量化形成的稀疏向量，表示下行信道的加性高斯白噪声为第i条天线与用户间的信道冲激响应，[·]^T表示向量转置，信道冲激响应的支撑集

3.根据权利要求1所述的大规模MIMO信道状态信息获取方法，其特征在于，所述二次压缩感知测量方法为：

将一次信道测量值在时域按时间先后顺序重新排列，记用户端在时刻t接收的一次信道测量值为y^(t)，则在连续T个时隙内的接收一次信道测量值序列用矩阵表示为：

其中y^(t)(p)表示向量y^(t)中的第p个元素，p＝1,2,…,P；记该矩阵各行向量为y_p＝[y⁽¹⁾(p) y⁽²⁾(p)…y^(T)(p)]^T，p＝1,2,…,P；

使用本地生成的测量矩阵对y_p在时域逐一进行二次压缩感知测量，得到信道的空时二维压缩感知测量值，该测量值表示为z_p＝Ψy_p+n_u，p＝1,2,…,P，其中为上行信道的加性高斯白噪声，测量矩阵

4.根据权利要求2所述的大规模MIMO信道状态信息获取方法，其特征在于，所述测量矩阵为Toeplitz矩阵。

5.根据权利要求1所述的大规模MIMO信道状态信息获取方法，其特征在于，所述重构信道状态信息的方法为：

记基站接收的反馈信号即信道的空时二维压缩感知测量值为z＝AH+N，其中z＝[z₁(1)z₂(1)…z_P(1)…z₁(Q)z₂(Q)…z_P(Q)]^T，，测量矩阵为子矩阵之间具有Toeplitz循环结构的块状Toeplitz矩阵，N为n_d和n_u的等效加性高斯白噪声；

根据重构算法恢复得到信道冲激响应完成信道状态信息的重构。

6.一种信道状态信息获取系统，其特征在于，包括处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、存储器和通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信，所述存储器存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的大规模MIMO信道状态信息获取方法对应的操作。

7.一种计算机存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如权利要求1至5任一项所述的大规模MIMO信道状态信息获取方法对应的操作。