[发明专利]一种基于不完全信道下多用户双向MIMO中继系统的预编码方法

摘要

本发明公开了一种基于不完全信道下多用户双向MIMO中继系统的预编码方法，属于无线中继通信技术领域。本发明首先分别计算第k个信源和第k个用户在两个时隙内接收的总信号；在非理想信道状态下，建立信道模型；然后根据系统模型和信道模型，构建MIMO中继系统的收发预编码算法的优化问题表示式；再求解第k个信源接收滤波矩阵W1,k和第k个用户接收滤波矩阵W2,k；根据最大功率约束条件，优化第k个信源预编码矩阵B1,k；再优化中继转发矩阵；通过平方约束二次规划问题优化第k个用户预编码矩阵；最后进行联合迭代至收敛，得到优化后的预编码矩阵；该算法考虑非理想的信道状态信息，可以更加切合实际的通信系统，有效提高系统的性能。

主权项

1.一种基于不完全信道下多用户双向MIMO中继系统的预编码方法，其特征在于，包含以下步骤：/n步骤一：分别计算第k个信源和第k个用户在两个时隙内接收的总信号；/n步骤二：在非理想信道状态下，建立信道模型；/n步骤三：根据系统模型和信道模型，计算第k个信源和第k个用户处的信号均方误差表达式，并以系统和均方误差最小化为目标，构建MIMO中继系统的收发预编码算法的优化问题表示式；/n步骤四：通过对MSE_1,k和MSE_2,k分别求偏导方法求解第k个信源接收滤波矩阵W_1,k和第k个用户接收滤波矩阵W_2,k(k＝1,2,…,K)；/n步骤五：根据最大功率约束条件，优化第k个信源预编码矩阵B_1,k；/n步骤六：固定第k个信源预编码矩阵B_1,k、第k个用户预编码矩阵B_2,k、第k个信源接收滤波矩阵W_1,k和第k个用户接收滤波矩阵W_2,k(k＝1,2,…,K)，通过标准半正定规划问题优化中继转发矩阵F；/n步骤七：固定中继转发矩阵F、第k个信源预编码矩阵B_1,k、信源接收滤波矩阵W_1,k和用户接收滤波矩阵W_2,k(k＝1,2,…,K)，通过平方约束二次规划问题优化第k个用户预编码矩阵B₂,_k；/n步骤八：联合中继转发矩阵F、第k个信源预编码矩阵B_1,k、第k个用户预编码矩阵B_2,k、信源接收滤波矩阵W_1,k和用户接收滤波矩阵W_2,k进行联合迭代至收敛，得到优化后的预编码矩阵；设最大迭代次数为I_max，迭代终止门限为ε，迭代次数为n；判断条件且||F⁽ⁿ⁺¹⁾-F⁽ⁿ⁾||≤ε或者n＞I_max是否满足，满足则结束迭代；否则，跳转到步骤四，继续迭代直到满足收敛条件。/n