[发明专利]基于干扰合成的迫零及串行干扰消除的多用户接收方法

摘要

本发明公开一种基于干扰合成的迫零及串行干扰消除的多用户接收方法，包括多个发射机和一个公共接收机，接收机获取与各发射机之间的信道状态信息及发射机采用的调制方式信息，首先采用干扰合成将接收端信号个数降至接收天线数，然后根据不同的信号合成情况计算迫零接收滤波矩阵，并分别对混合信号进行滤波，通过对滤波性能进行比较，判决接收符号，使用串行干扰消除方法消除已解码符号对混合信号剩余分量接收的影响，然后对剩余混合信号重复采用合成干扰、计算滤波矩阵、比较判决，直至恢复全部发送符号。本发明基于干扰合成，采用迫零与串行干扰消除，能够在接收天线较少的情况下恢复出全部的发送符号，提高系统可容纳的用户数。

主权项

1.一种基于干扰合成的迫零及串行干扰消除的多用户接收方法，在多个并发的发射机和一个公共接收机的上行通信系统实现，系统接收机获取与各发射机之间的信道状态信息以及发射机采用的调制方式信息，首先采用干扰合成将接收端处理的信号个数降至接收天线数，然后根据不同的信号合成情况计算相应的迫零接收滤波矩阵，并分别对混合信号进行滤波，通过对滤波性能进行比较，对接收符号进行判决，使用串行干扰消除方法消除已解码符号对混合信号中剩余分量接收的影响，然后对剩余混合信号重复采用合成干扰、计算滤波矩阵、比较判决，直至全部发射机发送的符号得到恢复，所述接收方法包括以下步骤：第一步，每个发射机配置NT根发射天线，NT≥2，均采用波束成形的发射方式发送一路数据，发射机根据各自的信道信息计算预编码向量pk，获取每路发送数据的调制方式信息，并取L为所用调制方式中调制阶数最大的调制方式信息，K个发射机发送信号数K大于接收机天线数NR，每个发射机的发射功率均为PT；第二步，发射机估计信道状态信息hk，k＝0,1,…,K‑1，连同调制方式信息L一同上报给接收机；第三步，接收机接收到混合信号y，其中，x_k表示发射机k发送的符号，n表示加性高斯白噪声，噪声分量的方差为发射机k发送的信号在接收端表现出的空间特征为e_k＝h_kp_k，将接收端所有信号构成集合A，则初始状态集合A包含的信号个数为K，即card(A)＝K，其中card(·)表示集合中元素的个数；第四步，比较card(A)与N_R的大小，若card(A)≤N_R，接收机设计迫零接收滤波矩阵μ∈card(A)对y进行滤波，其中，表示求矩阵的伪逆，输出card(A)个已解码符号；若card(A)＞N_R，接收机随机选取集合A中的N_R‑1个信号组成待解信号集合C，则card(C)＝N_R‑1，集合C中所有信号的空间特征e_i＝h_ip_i,i∈C，将集合A中其余信号组成干扰集合I，将集合I中的信号进行合成，合成干扰的空间特征为发送符号经过调制后存在多种情况，所以合成干扰共有L^card(I)种合成情况，假设调制星座图具有中心对称性，则只需考虑种干扰合成情况，即个可能值；第五步，接收机首先将待解信号的空间特征e_i＝h_ip_i,i∈C与合成干扰的空间特征e_ε进行施密特正交化，得到一组标准正交基与然后根据标准正交基计算迫零接收滤波矩阵G中各滤波向量f_i,i∈C，将此N_R‑1个列向量进行共轭转置得到G^H，基于e_ε的多样性，G共有种，其中只有一种与实际发射的符号情况相符；第六步，接收机首先将混合信号y分为路，然后采用第五步设计的个滤波矩阵G^H分别对每路混合信号进行滤波，并比较接收信号的信噪比/信干噪比SNR/SINR，择优判决输出N_R‑1个接收符号，第七步，接收机利用解出的符号和信道信息重构信号，再采用串行干扰消除将混合信号y中已解码的N_R‑1个符号所对应的信号消除，降低接收机处理的信号个数，得到：第八步，接收机将已解码信号从集合A中删除，通过将集合A‑C赋给A更新集合A，返回至第四步操作。