【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于无线通信中的大规模MIMO系统中的上行信道估计领域，涉及大规模MIMO系统中的导频序列生成和导频调度，具体为一种大规模MIMO系统中的基于相移的导频设计方法。
技术介绍
为了提高有限频谱资源的利用率、满足人们日益增长的无线通信需求，大规模MIMO(Large Scale MIMO或Massive MIMO)成为新一代无线通信系统的关键技术之一。它通过配备数百根天线的基站同时为数十个使用相同时频资源的用户服务。研究表明，随着基站天线数目的增加，噪声和不相干的小区间干扰将可以忽略不计；并且采用简单的信号处理方法，如最大比合并(Maximum Ratio Combining,MRC)，迫零(Zero-Forcing,ZF)就可以使系统容量显著提高，降低了实际系统中硬件的实现难度。然而，由于信道相干时间长度是有限的，因此不能保证大规模MIMO系统中所有用户均使用正交的导频序列，在基站对用户进行信道估计时受到使用相同导频资源的用户的干扰，这个现象称之为导频污染。目前抑制导频污染的方法主要有：精准的信道估计算法，鲁棒的预编码算法，导频序列分配算法和导频序列设计等。其中信道估计算法包括半盲信道估计和基于导频的信道估计，其中半盲信道估计方法有基于特征分解的信道估计算法、基于子空间的信道估计；基于导频的信道估计方法有贝叶斯信道估计算法等。预编码算法主要包括基于基站间协作的导频污染预编码算法和基于最小均方误差(Minimum Mean Square Error,MMSE)的预编码算法。这类算法在已知信道估计会因导频污染而存在估计误差时，通过设计预编码矩阵来弥补...
【技术保护点】
一种大规模MIMO系统中的基于相移的导频设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，以系统内干扰之和最小为目标建立优化问题，设计系统内每个小区的相位偏移值；步骤2，采用离散粒子群搜索的算法，求解步骤1的优化问题，得到每个小区的相位偏移值；步骤3，在步骤2得到的相位偏移值的基础上，采用基于禁忌搜索的导频分配算法，得到能够降低导频污染的导频设计方案。
【技术特征摘要】
1.一种大规模MIMO系统中的基于相移的导频设计方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，以系统内干扰之和最小为目标建立优化问题，设计系统内每个小区的相位偏移值；步骤2，采用离散粒子群搜索的算法，求解步骤1的优化问题，得到每个小区的相位偏移值；步骤3，在步骤2得到的相位偏移值的基础上，采用基于禁忌搜索的导频分配算法，得到能够降低导频污染的导频设计方案。2.根据权利要求1所述的一种大规模MIMO系统中的基于相移的导频设计方法，其特征在于，步骤3中，在步骤2得到的相位偏移值的基础上进行导频分配，使相互之间干扰大的用户使用相关性小的导频序列，相互干扰小的用户使用相干性大的导频序列。3.根据权利要求1所述的一种大规模MIMO系统中的基于相移的导频设计方法，其特征在于，步骤1中，以系统内干扰之和最小为目标建立的优化问题表示如下， min Σ i = 1 L Σ i ≠ l β ‾ i l | | Ψ i l | | F 2 ; ]]>s.t.0≤qi,ql≤Np-1,qi为整数其中，L为系统内的小区数量，为小区l内所有用户到小区i的基站之间的平均大尺度信道，qi,ql分别为小区i与小区l的相位偏移量，Np为导频长度。4.根据权利要求3所述的一种大规模MIMO系统中的基于相移的导频设计方法，其特征在于，步骤2中，采用离散粒子群搜索的算法，求解步骤1的优化问题，具体步骤如下，步骤2.1，初始化：需要搜索空间的维数是L，粒子总数为n；则所有粒子初始位置初始化为[0,NP-1]之间的正整数，初始速度可初始化为： v i , d 0 = N P * ϵ - N p 2 ; ]]>其中，ε～U(0,1)，NP为导频长度；步骤2.2，迭代过程，最大迭代数为Niter：步骤2.2.1按照如下公式更新每个粒子的更新速度和位置： v i , d t + 1 = av i , d t + c 1 r 1 ( p i , d t - x i , d t ) + c 2 ...
【专利技术属性】
技术研发人员：张国梅，王杰，吕刚明，李国兵，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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