[发明专利]一种莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的功率控制方法

权利要求书

1.一种莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、建立莱斯信道下基于低精度ADC去蜂窝大规模MIMO系统的模型；

S2、基于构建的所述模型，进行上行链路的导频训练；

S3、基于构建的所述模型，进行下行链路的数据传输；

所述步骤S3的具体实现过程如下：

S31、当接入点AP获取到来自用户的CSI后，采用共轭转置的方式对下行发送信号进行预编码处理，因此，将第m个接入点AP的发送信号表示为：

其中，x_n表示发往第n个用户的数据信号，满足的条件；p_d表示下行发送数据信号的归一化SNR；η_mn表示功率控制系数；

S32、调节功率控制系数η_mn，使每个接入点AP满足的功率约束条件，即：

S33、根据公式(9)，当所有的接入点AP发送完下行数据信号后，将第n个用户的接收信号表示为：

其中，w_n～CN(0,1)表示第n个用户接收到的加性高斯白噪声；

S34、基于用户端使用的低精度ADC，将第n个用户经过量化处理后的接收信号表示为：

其中，μ_n表示第n个用户的ADC精度，该精度与第n个用户使用的量化比特数σ_n有关，表示与接收信号r_n不相关的加性量化噪声；

S35、计算加性量化噪声的协方差，计算公式如下：

S4、分析用户的下行可达速率；

S5、根据所述下行可达速率，构建最大化系统总速率的优化问题；

所述步骤S5的具体实现过程如下：

S51、在保证每个用户的服务质量不小于设定的最小可达速率和每个AP的发送功率不大于设定的最大发送功率p_d的前提下，将最大化系统总速率的优化问题归纳成如下形式：

S52、将优化问题P₁中的约束条件(17b)进行数学变换，可以得到：

其中，约束条件(17b)被等价成公式(18)中的二阶锥形式，即式(17b)转换成了公式(18)中的凸约束条件；公式(17c)和(17d)也都为凸约束条件；

S53、采用连续凸逼近的方法，将非凸优化问题P₁近似等价成优化问题P₂的形式，优化问题P₂的具体形式为：

其中，l＝[l₁,…,l_N]和t＝[t₁,…,t_N]；

S54、对于n＝1,…,N，给定约束条件如下：

其中，优化问题P₂中的目标函数(19a)是凸的，但是约束条件(20)是非凸的；

S55、将约束条件(20)转换为凸函数的形式，对于n＝1,…,N，将约束条件(20)等价成：

S56、当n＝1,…,N时，将公式(21)重新表示成如下的形式：

其中，Q^k和分别表示Q和l_n经过k次SCA处理后的迭代值，基于此，公式(20)已经通过公式(23)成功地转换成了二阶锥形式的约束条件，另外，通过观察优化问题P₂，得到约束条件(19c)是凸的；

S57、根据连续凸逼近的方法，使用公式(24)中的一阶泰勒展开式来近似公式(22)；

S58、根据连续凸逼近的方法，并利用不等式ln(x)≥1-x^-1的性质，将约束条件(19c)转换成如下具有二阶锥形式的约束条件：

S59、根据公式(23)和公式(25)，在第k次迭代时，将优化问题P₂表示成如下形式的二阶锥规划问题：

S6、根据所述优化问题，设计功率控制策略。