[发明专利]一种存在天线相关与信道估计误差的MIMO多中继系统的预编码方法

摘要

本发明公开一种存在天线相关与信道估计误差的MIMO多中继系统的预编码方法。该方法考虑信道存在天线相关与估计误差，以发射端和中继端的最大功率为约束，首先给出基于信道估计误差及天线相关性的中继系统和信道模型，构建满足MMSE准则和功率约束的约束优化函数，并给出发射端预编码矩阵、中继预编码矩阵与接收节点处理矩阵的闭式解。该方法采用联合迭代法交替更新直至算法收敛，得到各节点矩阵的最优解。该迭代方法具有良好的收敛性，且易于实现；本发明提出的线性预编码方法，考虑了实际情况中的直传路径以及两跳信道可能都存在天线相关性与信道估计误差的情况，更符合实际MIMO多中继系统传输情况。

主权项

1.一种存在天线相关与信道估计误差的MIMO多中继系统的预编码方法，其特征在于：包括如下步骤：第一步：针对存在直传路径的MIMO多中继系统，构建存在天线相关性和信道估计误差的信道模型，用表示信源S至中继节点F的信道矩阵，表示中继节点F_k至接收端D的信道矩阵，表示发射端S至接收端D的信道矩阵，其中，N₁,N₂,N₃分别表示发射端，中继节点以及接收端的天线数目，K表示中继站的数目；第二步：发射信号矢量经信源S_i传输至第k(k＝1...K)个中继节点，第k个中继端的接收信号为y_rk(t)；第三步：中继节点对接收信号y_rk(t)进行预编码并将其转发至接收节点，中继转发信号受中继最大发送功率约束，接收信号经过不完全自干扰消除后得到经过D处线性处理矩阵的检测处理得到信号第四步：以最小均方误差为设计准则，比较发送信号x(t)与接收后还原信号构建D处的均方误差函数使S与D处的总均方误差MSE(F_s,F_rk,W)最小，并结合中继功率约束条件联合设计发射端预编码矩阵F_s，中继端预编码矩阵F_rk以及接收端线性处理矩阵W，将预编码矩阵设计问题转化为存在不等式约束的凸优化问题，采用联合迭代法进行预编码设计以改善系统的误比特率。