一種聯合均衡聯合預編碼設計方法
【專利摘要】本發明公開了一種聯合均衡聯合預編碼設計方法，包括如下步驟：（1）設定預編碼矩陣、均衡矩陣，定義目標函數——最小均方誤差；（2）利用迭代算法計算預編碼矩陣和均衡矩陣；（3）利用預編碼矩陣和均衡矩陣處理信號，并選取本節點需要的信號。本方法充分利用了各種信道信息，改善了系統性能，同時通過迭代算法實現最優解，解決了共享中繼MIMO系統中的復雜聯合預編碼設計問題。
【專利說明】一種聯合均衡聯合預編碼設計方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信【技術領域】，特別是涉及中繼MIMO系統中基于最小均方誤差的預編碼設計方法。
【背景技術】
[0002]隨著移動通信系統以及Internet的迅猛發展，未來移動通信系統的設計目標不僅要求通信速率的提高，還要求實現更大的系統容量和更好的通信質量，而且要能在全球范圍內更好地實現無縫漫游及為用戶提供包括語音、數據和圖像等的多媒體業務。如何實現這個目標已成為世界通信和信息科學學術界研究的熱點。為了在有限的頻譜資源上提高傳輸速率，MIMO技術已成為ー種重要的物理層傳輸技術。發射端在獲得信道狀態信息的情況下，MMO系統利用信道狀態信息對發送信號進行預處理，能夠提高系統的性能。預編碼技術即為在發送端進行預處理的技木，MIMO系統的預編碼技術主要是為了抵抗信道衰落造成的干擾，提高頻帶利用率，減少多用戶的干擾以及適應信道傳輸等。
[0003]未來移動通信系統除了要求更高的傳輸速率外，還要求大范圍網絡覆蓋等，近年來無線通信研究中出現了中繼協作通信技術，將中繼系統和MMO系統相結合，可以充分發揮兩者的優勢，因此成為了ー個重要的研究方向。中繼系統分為再生中繼和非再生中繼，非再生中繼實現起來較簡單，得到更廣泛的研究。
[0004]對于MMO中繼系統中的預編碼設計問題，在已有的研究中，主要是基于三節點的中繼模型，即ー個源節點、ー個中繼節點和ー個目的節點的情況，進行預編碼設計，有的僅在中繼節點進行預編碼設計，有的將中繼節點和目的節點聯合考慮進行預編碼的設計。對于多個源目的節點共享中繼的情況下，預編碼如何設計的問題還有待深入研究。本發明針對兩個源節點與兩個目的節點進行通信，共享ー個中繼節點的典型情況進行研究，聯合中繼節點和目的節點進行預編碼設計，并在目的節點進行聯合均衡，即各目的節點使用相同的均衡矩陣進行信號恢復，均衡后各目的節點只須按自己的節點號選取相應的數據即為需接收的恢復信號。
【發明內容】
[0005]發明目的:本發明的目的是針對以上問題，提出了一種聯合均衡聯合預編碼設計方法。
[0006]技術方案:一種聯合均衡聯合預編碼設計方法，包括如下步驟:
[0007]根據信號傳輸過程，定義目標函數:最小均方誤差和相應的預編碼矩陣、均衡矩陣；
[0008]利用迭代算法計算預編碼矩陣和均衡矩陣；
[0009]中繼節點采用所述預編碼矩陣進行預處理，各目的節點利用相同的所述均衡矩陣恢復原始發送信號，并提取本節點需要接收的信號。
[0010]其中，所述利用迭代算法計算預編碼矩陣和均衡矩陣的步驟是:[0011]A、初始化預編碼矩陣；根據中繼節點的天線數目把預編碼矩陣初始化為一個相應維數的単位矩陣；
[0012]B、根據拉格朗日乘子法求導得到的均衡矩陣解析式計算目的節點的均衡矩陣；均衡矩陣
【權利要求】
1.一種聯合均衡聯合預編碼設計方法，其特征在于，包括如下步驟: 根據信號傳輸過程，定義預編碼矩陣、均衡矩陣和目標函數:最小均方誤差； 利用迭代算法計算預編碼矩陣和均衡矩陣； 中繼節點采用所述預編碼矩陣進行預處理，各目的節點利用相同的所述均衡矩陣恢復原始發送信號，并提取本節點需要接收的信號。
2.根據權利要求1所述的ー種聯合均衡聯合預編碼設計方法，其特征在于，所述利用迭代算法計算預編碼矩陣和均衡矩陣的步驟是: A、初始化預編碼矩陣；根據中繼節點的天線數目把預編碼矩陣初始化為ー個相應維數的單位矩陣； B、根據拉格朗日乘子法求導得到的均衡矩陣解析式計算目的節點的均衡矩陣；均衡矩陣
3.根據權利要求2所述的ー種聯合均衡聯合預編碼設計方法，其特征在于，所述步驟B和D，計算中用到的信道信息矩陣是理想的信道信息矩陣，或者是利用信道估計方法得到的信道信息矩陣。
4.根據權利要求2或3所述的ー種聯合均衡聯合預編碼設計方法，其特征在于，所述步驟B中各目的節點的噪聲功率相同。
5.根據權利要求2或3所述的ー種聯合均衡聯合預編碼設計方法，其特征在于，所述步驟D中各源節點發送功率相同。
6.根據權利要求1所述的ー種聯合均衡聯合預編碼設計方法，其特征在于，所述方法適用于分時隙工作系統，第一個時隙完成源節點到中繼節點的傳輸，第二個時隙完成中繼節點到目的節點的傳輸。
【文檔編號】H04L1/00GK103457698SQ201310284959
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年7月8日 優先權日:2013年7月8日
【發明者】居美艷, 李岳衡, 譚國平, 李旭杰 申請人:河海大學