[发明专利]信道误差F-范数有界模型下MIMO干扰对齐无线通信方法

摘要

信道误差F-范数有界模型下MIMO干扰对齐无线通信方法，涉及一种信号无线通信方法。它是为了解决现有干扰对齐方法在发送端信道状态存在误差时网络吞吐量显著下降的问题。其方法是：建立F-范数(Frobenius范数)有界的信道误差模型，并给出两种基于MMSE的发送编码矩阵和接收解码矩阵的获得准则，然后求取MIMO系统中k个用户的MSE值；对于MIMO系统中的第k个用户，采用极小极大总MSE准则和极小极大用户MSE准则求取编码矩阵和解码矩阵；根据获得的编码矩阵和解码矩阵进行无线信号传输，完成基于MMSE的MIMO干扰对齐无线通信。本发明适用于无线通信。

主权项

1.信道误差F-范数有界模型下MIMO干扰对齐无线通信方法，其特征是：它包括以下步骤：步骤一、建立F-范数有界的信道误差模型，所述信道误差模型为H_kl，其表达式为：Hkl=H^kl+Ekl]]>其中：为对H_kl的估计值；E_kl为H_kl和之间的误差矩阵；步骤二、在信道误差F-范数有界的情况下，给出两种基于MMSE的发送编码矩阵和接收解码矩阵的获得准则，分别为：极小极大总MSE准则和极小极大用户MSE准则；所述极小极大总MSE准则的表达式为：minG1,···GK,F1,···FKmax||Ekl||F≤ϵklΣk=1KMSEk]]>s.t.||Fk||F2≤Pk,1≤k≤K]]>式中：min表示取最小值，max表示取最大值，s.t.表示约束条件。MSE_k表示用户k的均方误差。F_k为预编码矩阵；G_k为解码矩阵；K为MIMO系统的总用户数；||·||_F表示F-范数；ε_kl为E_kl的F-范数的上界；P_k为为用户k的功率上限；所述极小极大用户MSE准则的表达式为：minG1,···GK,F1,···FKmax||Ekl||F≤ϵkl1≤k≤KMSEk]]>s.t.||Fk||F2≤Pk,1≤k≤K;]]>步骤三、通过公式：分别求取MIMO系统中k个用户的MSE值；k=1，2，……K；其中s_k为用户k的发送信号，为信号s_k的估计值，n_k为接收用户k的噪声，为噪声的方差，I表示单位矩阵。步骤四、对于MIMO系统中的第k个用户，当该用户的功率满足约束条件时，对于极小极大总MSE准则，编码矩阵的获得方法是：寻求适当的F_l使得信道误差的F-范数在给定的范围内时总MSE的最大值最小；其中，F_l的求取方法是：Fl←argminFlmax||Ekl||F≤ϵklΣk=1KMSEk]]>s.t.||Fl||F2≤Pl;]]>对于MIMO系统中的第k个用户，当该用户的功率满足约束条件时，对于极小极大用户MSE准则，编码矩阵的获得方法是：寻求适当的F_l使得信道误差F-范数在给定范围内时具有最大MSE的用户的MSE最小，即获得编码矩阵F_k；其中，F_l的求取方法是：Fl←argminFlmax||Ekl||F1≤k≤K≤ϵklMSEk]]>s.t.||Fl||F2≤Pl;]]>步骤五、在信道误差的F-范数在给定的范围内时求使得MSE_k最小的解码矩阵G_k，表示为公式：Gk←argminGkmax||Ekl||F≤ϵklMSEk]]>步骤六、根据步骤四获得编码矩阵F_k的和步骤五获得的解码矩阵G_k进行无线信号传输，完成基于MMSE的MIMO干扰对齐编码矩阵和解码矩阵的无线通信。