[发明专利]MIMO干扰信道中基于自适应复合代价函数的干扰对齐预编码方法

摘要

本发明公开了一种MIMO干扰信道中基于自适应复合代价函数的干扰对齐预编码方法，属于无线通信技术领域，其核心思想是利用中间变量辅助实现预编码矩阵的优化设计，具体包括以下步骤：首先，定义期望子空间内的残留干扰和期望信号功率的加权差为代价函数，并借鉴最大比合并思想得出权重系数的自适应选取方式；然后，根据接收端解码方式构造辅助函数，将干扰抑制矩阵转化为中间变量，实现代价函数的复合化；最后，利用格拉斯曼流形上的梯度下降法实现自适应复合代价函数的优化求解，以获得预编码矩阵的最优解。本发明以较小的复杂度代价，完成了抑制干扰和保留期望信号的双重目标，从而更好地改善了系统性能；并且实现机制简单，具有广泛的适用性。

主权项

1.MIMO干扰信道中基于自适应复合代价函数的干扰对齐预编码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，在欧氏空间内构建一个具有特定约束的优化问题，定义优化问题的加权代价函数为期望子空间内的残留干扰和期望信号功率的可调加权差，定义权重系数α_k为一个随期望信号、干扰以及噪声强度变化的非负实数，其取值随干扰对系统影响程度的加强而减小；步骤二，根据接收端的解码方式构造一个辅助函数将2Kd_k元加权代价函数转换为Kd_k元复合代价函数f(V)，即其中V＝{V₁,V₂,…,V_K}，U＝{U₁,U₂,…,U_K}分别表示预编码矩阵集和干扰抑制矩阵集，K表示多用户MIMO干扰系统的用户对个数，d_k表示第k个发送端发送的数据流个数；步骤三，结合数学流形、复值矩阵求导以及梯度下降优化算法，将最小化复合代价函数f(V)的约束问题转化成流形上的无约束优化问题，进而将该问题的求解步骤转至格拉斯曼流形上执行，并完成预编码矩阵集V的迭代优化。