[发明专利]多用户MIMO系统下行链路发射端信息数据的预处理方法

摘要

本发明公开了一种多用户MIMO系统下行链路发射端信息数据的预处理方法。其具体过程为：(1)将每个用户接收到的信号向量写成一个列向量y；(2)将信道矩阵H_k选用相应的奇异值分解代替，得到列向量y′；(3)由所有右奇异值向量矩阵V构建预处理矩阵为：P＝[V^H] ⁺，式中V^H为V的共轭转置矩阵，[V^H] ⁺为V^H的伪逆矩阵；(4)用构建的预处理矩阵P对发送给所有用户的数据进行预处理，即用P左乘信息数据x′，以消除多用户干扰；(5)将预处理后的信息数据进行功率控制后，通过基站的发射天线同时发送出去。本发明可支持数据的联合检测，且每个用户在计算等效信道时无需依赖全局信道信息，降低了系统复杂度，提高了检测性能，可用于在多用户MIMO系统中对下行链路发射端信息数据的预处理。

主权项

1.一种多用户MIMO系统下行链路发射端信息数据的预处理方法，包括如下过程：(1)将每个用户接收到的信号向量yk＝Hkx+nk，写成一个列向量：$y={[y_1^T{y}_2^T···y_K^T]}^T,式中，K为用户数，1\le k\le K，$ x=\underset{k=1}{\overset{K}{\Sigma }}{x}_k为所有信息数据向量，xk为发送给第k个用户的信息数据列向量，nk为第k个用户的高斯白噪声向量，Hk为第k个用户的信道矩阵；(2)将信道矩阵Hk选用相应的奇异值分解$ H_k=U_k{\Lambda }_k^{1/2}{V}_k^H代替，得到列向量式为：y\prime ＝U\Lambda 1/2VHx+n式中，Uk为信道矩阵Hk的左奇异值向量构成的矩阵，\; Vk为信道矩阵Hk的右奇异值向量构成的矩阵，\; \Lambda k\; 1/2为信道矩阵Hk的奇异值构成的矩阵，\; U为所有左奇异值向量构成的矩阵，U＝diag\{U1，U2，\dots UK\}，\; \Lambda 1/2为所有奇异值构成的矩阵$ {\Lambda }^{1/2}=\mathrm{diag}\{{\Lambda }_1^{1/2},{\Lambda }_2^{1/2},···{\Lambda }_K^{1/2}\},V为所有右奇异值向量构成的矩阵，V＝[V1，V2，\dots VK]，\; n为所有接受端高斯白噪声构成的矩阵，$ n={[n_1^T,n_2^T,···n_K^T]}^T;(3)由所有右奇异值向量构建预处理矩阵为：P＝[VH]+＝V[VHV]-1；式中，[VH]+为VH的伪逆矩阵；(4)用所构建的预处理矩阵P对发送给所有用户的数据进行预处理，即用预处理矩阵P左乘信息数据$ x^{\prime }={[x_1^T{x}_2^T···x_K^T]}^T,以消除多用户干扰，(5)将预处理后的信息数据进行功率控制后，通过基站的发射天线同时发送出去。$$$$$$