The present invention relates to a joint channel estimation method for bidirectional MIMO relay system. With high channel estimation accuracy and low computational complexity, channel estimation can be achieved quickly and accurately. Its implementation steps are as follows: 1) the establishment of a two-way MIMO relay system model; 2) the design of channel training signals; 3) the relay encodes the received signals and sends them to the user; 4) the user constructs a TUCK_2 tensor model for the received signals. 5) Design a low-complexity iterative fitting algorithm to achieve joint estimation of channel matrix. The channel estimation method of the present invention has the advantages of high accuracy and low computational complexity. In addition, the channel can be effectively estimated even if the channel correlation is enhanced.
【技术实现步骤摘要】
双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法
本专利技术涉及无线通信
,特别涉及双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法
技术介绍
多输入多输出(MIMO)中继系统由于具有降低路径损耗、扩大网络覆盖、提高能量效率等优点而备受关注。MIMO中继系统可以通过利用多根天线的空间分集来提供额外的功率并节省频带资源。若已知MIMO中继系统的信道状态信息(CSI),就可以最大化整个通信系统的能量和频谱效率。然而,在实际的中继通信系统中,CSI是未知的,需要被估计。为了更好地优化整个中继通信系统,需要已知信源-中继和中继-信宿链路的信道矩阵。传统的MIMO信道估计方法可以应用于MIMO中继系统,如基于最小二乘(LS)的信道估计方法。传统基于LS的信道估计方法需要在中继节点上进行信道估计。然而,中继节点通常具有有限的计算能力,很难完成信道估计的任务。目前,已经存在了很多关于单向MIMO中继通信系统信道估计的工作。在双向中继系统中,两个信源或用户通过中继节点的辅助来实现信息的交换。相比于单向MIMO中继系统,双向MIMO中继系统具有更高的频谱效率,因此近年来受到越来越多的关注。然而与单向MIMO中继系统相比,双向MIMO中继系统的信道估计问题更为复杂,其主要挑战是如何在目的节点或者用户处获得所有的CSI。对于双向MIMO中继系统,比较常用信道估计方法有叠加信道训练和两阶段信道估计算法。然而,叠加信道训练算法估计精度较差,两阶段信道估计算法存在差错传播现象。TUCK-2模型有可辨识性优点,与已有的信道估计方法相比,所需信道训练序列较少。此外,所设计的拟合算法具有较低的计 ...
【技术保护点】
1.双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法,其特征在于该方法包括:双向多输入多输出中继系统模型的建立;信道训练信号的设计;中继端对接收的信号进行编码并发送至用户;用户端对接收的信号构造TUCK‑2张量模型;设计低复杂度的迭代拟合算法来实现信道矩阵的联合估计。
【技术特征摘要】
1.双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法,其特征在于该方法包括:双向多输入多输出中继系统模型的建立;信道训练信号的设计;中继端对接收的信号进行编码并发送至用户;用户端对接收的信号构造TUCK-2张量模型;设计低复杂度的迭代拟合算法来实现信道矩阵的联合估计。2.根据权利1要求所述的双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法,其特征在于:所述双向多输入多输出中继系统模型的建立,具体包括:和分别表示用户1到中继节点和用户2到中继节点信道矩阵,和分别表示中继节点到用户1和中继节点到用户2的信道矩阵。设计假设所有信道都是准静态块衰落信道,并考虑时分双工(TDD)模式,即有和3.根据权利2要求所述的双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法,其特征在于,信道训练信号的设计,包括:在第l(l=1,...,L)个子过程中,正交信道训练序列和分别由用户1和用户2发送至中继。其中正交信道训练序列S(1)和S(2)满足:其中且中继节点接收到的信号为:其中表示第l个子过程的中继噪声矩阵。4.根据权利3要求所述的双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法,其特征在于,中继端对接收的信号进行编码并发送至用户,包括:中继对接收到的信号Xl进行编码,并将其分别转发至用户1和用户2。用户1和用户2接收的信号和分别表示为:其中,为中继编码矩阵。5.根据权利4要求所述的双向多输入多输出中继系统的信道联合估计方法,其...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜建和,叶思雨,陈远知,韩梦,
申请(专利权)人:中国传媒大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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