[发明专利]CoMP多用户系统中基于广义交替最大的信道估计方法

摘要

本发明公开了一种CoMP多用户系统中基于广义交替最大的信道估计方法，主要解决协作多点传输CoMP多用户系统中联合信道估计算法复杂度高的问题。其实现步骤包括：(1)初始化与迭代初始值计算；(2)信道脉冲响应CIR估计值迭代处理：确定第k次迭代的所选用户及非所选用户集合，对所选用户进行干扰抵消、CIR估计值更新以及接收信号重构，非所选用户集合中所有用户到基站的CIR估计值和接收信号重构值保持与上次迭代相同；(3)输出M个用户到基站的CIR估计值。本发明在保证信道估计均方误差性能的基础上，降低了多用户联合信道估计的复杂度，可用于无线通信领域中对CoMP多用户系统的信道估计。

主权项

1.一种CoMP多用户系统中基于广义交替最大的信道估计方法，包括：(1)初始化与迭代初始值计算步骤(1a)设定选择信息C、总迭代次数K、第i个用户到基站的信道脉冲响应CIR估计值的初始值其中C∈{0，1}，i＝1，2K M，M表示基站在同一时频资源上服务的用户个数；所述的设定选择信息C，是根据系统所采用的信道估计方法设定，若采用基于广义交替最大SAGE的最小二乘LS信道估计算法，则C＝0；若采用基于排序的广义交替最大SAGE的最大后验概率MAP信道估计算法，则C＝1；(1b)计算M个用户的排序向量Q：若C＝0，则Q＝[1，2，3K M]；若C＝1，则对M个用户到基站的大尺度衰落能量值|α₁|²，|α₂|²K|α_M|²进行升序排列，记录对应的用户序号至Q，即Q＝[i₁，i₂，...i_M]，i₁，i₂，...i_M∈{1，2，K M}，且满足|αi1|2≤|αi2|2≤K|αiM|2;]]>(1c)计算第i，i＝1，2K M个用户的重构接收信号初始值若C＝0，则Y^i(0)=Xih^i(0);]]>若C＝1，则Y^i(0)=Xi[Rhi+σi2(XiHXi)-1]Rhi-1h^i(0)=Xi[Rhi+σi2PXiIL]Rhi-1h^i(0),]]>其中：X_i为用户i的导频时域等效发射矩阵，h_i为用户i到基站的信道脉冲响应CIR向量，为用户i到基站的信道脉冲响应CIR的自相关矩阵，表示第i个用户的导频时域发射功率，I_L为维数为L的单位矩阵，L为信道多径的个数，H代表共轭转置；为用户i到基站的等效高斯白噪声功率，为基站接收到的高斯白噪声功率，|α_i|²为用户i到基站的信道大尺度衰落能量值，|α_j|²为用户j到基站的信道大尺度衰落能量值，表示第j个用户的导频时域发射功率，M表示基站在同一时频资源上服务的用户个数；(2)信道脉冲响应CIR估计值迭代处理步骤(2a)确定第k次迭代的所选用户m及非所选用户集合I：所选用户m为向量Q中的第k′个元素，k′＝1+mod(k-1，M)，非所选用户集合I＝{m′≠m，m′＝1，2K M}，其中mod(k-1，M)表示k-1除以M后的余数；(2b)对所选用户m进行干扰抵消：r^m(k)=r-Σj=1,j≠mMY^j(k-1),]]>其中：为第k次迭代中用户m干扰抵消后的接收信号，r为基站接收到的时域导频信号，为第k-1次迭代所得的用户j的重构接收信号，M表示基站在同一时频资源上服务的用户个数；(2c)计算所选用户m的信道脉冲响应CIR估计值的更新值若C＝0，则h^m(k)=(XmHXm)-1XmHr^m(k)=1PXmXmHr^m(k);]]>若C＝1，则：h^m(k)=Rhm[Rhm+σm2(XmHXm)-1]-1(XmHXm)-1XmHr^m(k)=1PXmRhm[Rhm+σm2PXmIL]-1XmHr^m(k);]]>其中：X_m为所选用户m的导频时域等效发射矩阵，表示所选用户m的导频时域发射功率，h_m为所选用户m到基站的信道脉冲响应CIR向量，为所选用户m到基站的信道脉冲响应CIR的自相关矩阵，为所选用户m到基站的等效高斯白噪声功率，H代表共轭转置；(2d)计算所选用户m的接收信号重构值若C＝0，则Y^m(k)=Xmh^m(k);]]>若C＝1，则Y^m(k)=Xm[Rhm+σm2(XmHXm)-1]Rhm-1h^m(k)=Xm[Rhm+σm2PXmIL]Rhm-1h^m(k);]]>(2e)对非所选用户集合I中用户m′的信道脉冲响应CIR估计值与接收信号重构值进行处理，即h^m′(k)=h^m′(k-1),]]>Y^m′(k)=Y^m′(k-1);]]>其中：为第k-1次迭代所得的用户m′的信道脉冲响应CIR更新值；为第k-1次迭代所得的用户m′的接收信号重构值；(3)输出CIR估计值步骤根据已执行的迭代次数判断迭代是否结束；若迭代次数大于或等于预先设定的总迭代次数时，迭代结束，输出M个用户到基站的信道脉冲响应CIR估计值，否则，返回步骤(2)，且k＝k+1。