1.一種自干擾抑制的多流分集BD預(yù)編碼方法,其特征在于,包括有如下步驟:
步驟1:確定所有用戶信道矩陣,基站獲取各個(gè)用戶的下行信道矩陣,確定所有用戶信道矩陣Hk為用戶k的下行信道矩陣,k=1,2,…,K,K為系統(tǒng)中的用戶數(shù),[·]T表示矩陣的轉(zhuǎn)置;
步驟2:確定用戶接收天線的零空間正交基,首先構(gòu)造各用戶每根接收天線的干擾矩陣,然后計(jì)算各用戶每根接收天線的干擾矩陣的零空間正交基,從而獲得各用戶所有接收天線的零空間正交基,以用戶k為例,用戶k第i根接收天線的干擾矩陣為其中
為戶k的下行信道矩陣Hk去掉第i行后的信道矩陣,即該干擾矩陣既包含其他用戶信道狀態(tài)信息,又包含自身信道狀態(tài)信息;
步驟3:構(gòu)造等效信道矩陣、線性預(yù)編碼矩陣和接收譯碼矩陣,根據(jù)各用戶的所有接收天線的干擾矩陣的零空間正交基與用戶的下行信道矩陣,構(gòu)造每個(gè)用戶的自干擾抑制等效信道矩陣,并根據(jù)自干擾抑制等效信道矩陣,構(gòu)造每個(gè)用戶的線性預(yù)編碼矩陣和接收譯碼矩陣;
步驟4:對基站發(fā)送信號進(jìn)行多流分集BD預(yù)編碼,利用構(gòu)造的線性預(yù)編碼矩陣對各個(gè)用戶的發(fā)送信號進(jìn)行多流分集BD預(yù)編碼,對多流分集BD預(yù)編碼后的信號進(jìn)行相加,通過基站端天線發(fā)射出去;
步驟5:用戶對接收信號進(jìn)行譯碼、合并和估計(jì),期望用戶對從基站接收到的信號用對應(yīng)的多流分集BD接收譯碼矩陣進(jìn)行處理,將多流分集BD接收譯碼矩陣處理后的期望用戶的數(shù)據(jù)流進(jìn)行合并,利用多條數(shù)據(jù)流提供空間分集增益,估計(jì)出原始發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自干擾抑制的多流分集BD預(yù)編碼方法,其特征在于,步驟2所述確定用戶接收天線的零空間正交基,具體包括:
2.1:構(gòu)造任意用戶k的第i根接收天線的干擾矩陣該干擾矩陣既包含其他用戶的信道狀態(tài)信息,又包含自身信道狀態(tài)信息;
2.2:求解用戶k的第i根接收天線的干擾矩陣的零空間正交基,對進(jìn)行奇異值分解,得到
其中
是
的左奇異向量矩陣,
是
的奇異值矩陣,
是
右奇異向量矩陣,
是非零奇異值對應(yīng)的右奇異向量矩陣,
是零奇異值對應(yīng)的右奇異向量矩陣,由矩陣論的知識可知,
構(gòu)成
的零空間正交基;
2.3:求解用戶k的所有接收天線的干擾矩陣的零空間,遍歷用戶k的所有接收天線,重復(fù)步驟2.1和步驟2.2,得到用戶k的所有接收天線的干擾矩陣的零空間正交基為其中NRk為用戶k的接收天線數(shù);
2.4:重復(fù)步驟2.1、步驟2.2和步驟2.3,遍歷所有用戶,構(gòu)造所有用戶的每根接收天線的干擾矩陣,求得各個(gè)用戶的所有接收天線干擾矩陣的零空間正交基。
3.一種自干擾抑制的多流分集BD預(yù)編碼裝置,其特征在于,按照信號處理流程依次連接有:信道矩陣獲取模塊、零空間正交基構(gòu)造模塊、預(yù)編碼矩陣及接收譯碼矩陣構(gòu)造模塊、預(yù)編碼處理模塊、接收信號處理模塊,各模塊分述如下:
信道矩陣獲取模塊,用于獲取所有用戶的信道矩陣,輸入為各個(gè)用戶的信道矩陣,輸出為所有用戶的信道矩陣;
零空間正交基構(gòu)造模塊,用于獲得各用戶接收天線零空間正交基,輸入為所有用戶的信道矩陣,輸出為各用戶的所有接收天線的零空間正交基;
預(yù)編碼矩陣及接收譯碼矩陣構(gòu)造模塊,用于獲得用戶的多流分集BD預(yù)編碼矩陣和多流分集BD接收譯碼矩陣,輸入為各用戶的所有接收天線的零空間正交基,輸出為各用戶的多流分集BD預(yù)編碼矩陣和多流分集BD接收譯碼矩陣;
預(yù)編碼處理模塊,用于將發(fā)送給所有用戶的原始信號利用所述的預(yù)編碼矩陣構(gòu)造模模塊構(gòu)造的預(yù)編碼矩陣進(jìn)行多流分集BD預(yù)編碼處理,并將所有用戶多流分集BD預(yù)編碼后的信號進(jìn)行加和,通過基站端發(fā)射出去,輸入為發(fā)送給用戶的原始信號,輸出為多流分集BD預(yù)編碼后的信號;
接收信號處理模塊,用于利用上述求得的多流分集BD接收譯碼矩陣處理用戶的接收信號,并將多流分集BD接收譯碼矩陣處理后得到的用戶數(shù)據(jù)流進(jìn)行合并,估計(jì)原始數(shù)據(jù)。接收信號處理模塊的輸入為用戶通過天線接收的信號,輸出為基站發(fā)送給期望用戶的原始信號估計(jì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自干擾抑制的多流分集BD預(yù)編碼裝置,其特征在于,所述零空間正交基構(gòu)造模塊按照信號處理流程連接有干擾矩陣構(gòu)造子模塊和奇異值分解子模塊,各子模塊分述如下:
干擾矩陣構(gòu)造子模塊,用于根據(jù)獲取的信道矩陣構(gòu)造用戶的每根接收天線的干擾信道矩陣,輸入為信道矩陣獲取模塊所得到的所有用戶的信道狀態(tài)信息,輸出為用戶接收天線的干擾矩陣,以任意用戶k為例,用戶k第i根接收天線的干擾矩陣為
奇異值分解子模塊,用于對用戶每根接收天線的干擾矩陣進(jìn)行奇異值分解,得到每個(gè)用戶每根接收天線的零空間正交基,進(jìn)而得到各個(gè)用戶所有接收天線的零空間正交基,輸入為干擾矩陣構(gòu)造子模塊得到的各用戶每根接收天線的干擾矩陣,輸出為對應(yīng)該干擾矩陣的零空間正交基。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自干擾抑制的多流分集BD預(yù)編碼裝置,其特征在于,所述接收信號處理模塊按照信號處理流程連接有信號譯碼子模塊、數(shù)據(jù)流合并子模塊和信號判決子模塊,各子模塊分述如下:
信號譯碼子模塊,用于譯碼用戶接收信號,輸入為用戶接收信號,輸出為譯碼后的多路數(shù)據(jù)流,用戶利用接收譯碼矩陣Dk對接收信號的進(jìn)行譯碼,獲得譯碼后信號為用戶k接收到的譯碼后的數(shù)據(jù)流,Lk為發(fā)送給用戶k的數(shù)據(jù)流數(shù)目,yk為用戶k的接收信號;
數(shù)據(jù)流合并子模塊,將譯碼后的用戶k的Lk條數(shù)據(jù)流進(jìn)行合并,輸入為用戶k譯碼后的多路數(shù)據(jù)流,輸出為多路數(shù)據(jù)流合并后的合并信號;
信號判決子模塊,對合并后的信號進(jìn)行判決,輸入為用戶的合并信號,輸出為基站發(fā)送給用戶的原始信號的估計(jì)。