随机天线选择方法、装置与大规模MIMO系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及随机天线选择方法、装置与大规模MIMO系统，通过信道估计获取MIMO系统的信道状态信息，从所有发送天线集合中随机选取多组天线集合，根据信道容量最大原则对每组天线集合进行更新，对更新后的多组天线集合进行对比，将信道容量最大的一组集合作为最优天线集合。本发明专利技术考虑了系统的信道状态信息，利用顺序迭代过程不断更新天线集合，从中选择信道容量最大的天线集合，以低复杂度实现了较好的系统性能，为大规模MIMO在5G系统的标准化和实用化提供一定的技术支撑。

Random antenna selection method, device and large scale MIMO system

The present invention relates to a method and device selection and large-scale MIMO system random antenna, channel state information obtained by channel estimation of MIMO system, from all transmit antennas set of randomly selected groups of antenna set, according to the principle of the maximum channel capacity of each antenna set more new, compared to many group antenna updated collection channel the maximum capacity of a set as the optimal antenna set. The invention considers the channel state information system, using the sequential iterative process continuously updated set of antennas, antenna selection channel capacity from the collection, with low complexity to achieve better system performance, for large scale MIMO in the 5G system standard and practical to provide technical support for a certain.

【技术实现步骤摘要】
随机天线选择方法、装置与大规模MIMO系统
本专利技术属于宽带无线通信
，具体涉及随机天线选择方法、装置与大规模MIMO系统。
技术介绍
大规模MIMO作为5G通信的关键技术，受到了国内外学者的广泛关注。大规模MIMO通过在基站配置几十甚至几百根天线，充分利用了空间自由度，提高了通信系统的频谱效率和数据传输速率。但是，随着全球气候变暖造成的环境问题不断加剧，人们对绿色通信的呼声也越发高涨。虽然大规模MIMO可以利用大量天线提高系统容量，但是相应的硬件成本和信号处理复杂度也随天线的增加而增加。因此，找到一个不仅降低成本而且能发挥大规模MIMO系统优点的有效方法至关重要。天线选择技术，是按照一定的准则从发射\接收天线中选择几个最优天线组成发射\接收天线子集，使在发射端或接收端的射频链路数少于配置的天线元件数，并将这些射频链路自适应地转换到天线子集上发射或接收信号，可以有效地减少系统成本，提高大规模MIMO系统的性能。MIMO系统包括发射机，接收机，分别在发射机和接收机上配置的射频链路，以及信号处理芯片，发射机的发射端和接收机的接收端均安装有天线元件，传统的MIMO系统配置的射频链路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种随机天线选择方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立MIMO系统的信号模型，通过信道估计获取所述MIMO系统的信道状态信息；2)随机选取S1组天线集合，S1≥2，根据信道容量最大原则对每组天线集合进行更新；每组天线集合更新的方式包括依次更新天线集合中的每个元素，并重复此更新的方式直至达到设定次数S2，或者更新后的天线集合不再变化；3)对更新后的S1组天线集合进行对比，将信道容量最大的一组天线集合作为最优天线集合。

【技术特征摘要】
1.一种随机天线选择方法，其特征在于，包括以下步骤：1)建立MIMO系统的信号模型，通过信道估计获取所述MIMO系统的信道状态信息；2)随机选取S1组天线集合，S1≥2，根据信道容量最大原则对每组天线集合进行更新；每组天线集合更新的方式包括依次更新天线集合中的每个元素，并重复此更新的方式直至达到设定次数S2，或者更新后的天线集合不再变化；3)对更新后的S1组天线集合进行对比，将信道容量最大的一组天线集合作为最优天线集合。2.根据权利要求1所述的随机天线选择方法，其特征在于，所述每组天线集合更新的方式具体包括以下步骤：A.将步骤2)中需要更新的每组天线集合作为初始集合p＝{p(1),p(2),...,p(Q)}，初始集合p中设有Q个元素，每个元素表示一根天线；B.依次更新初始集合p中的每个元素p(k)，其中k＝1,…,Q；将剩余未被选取的天线集合和第k个元素的并集中的每个元素依次代替初始集合p中的第k个元素，并求出新组成的每个天线集合所对应的信道容量，用其中具有最大信道容量的天线集合更新集合p，然后更新下一个元素，当全部Q个元素更新完成后，得到最新的天线集合；C.将所述最新的天线集合作为初始集合，重复步骤B，直至达到设定次数S2，或者更新后的天线集合不再变化，此时获得的天线集合为最终更新的天线集合。3.一种随机天线选择方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立MIMO系统的信号模型，通过信道估计获取所述MIMO系统的信道状态信息；(2)从所有发送天线中随机选取一组天线集合，根据信道容量最大原则对该组天线集合进行更新，更新的方式包括依次更新所述一组天线集合中的每个元素，并重复此更新方式直至达到设定次数S3或者更新后的天线组合不再变化，将更新后的天线集合作为第一最优天线集合；(3)从所有发送天线中再随机选取一组天线集合，按照所述更新的方式对重新选取的天线集合进行更新，将更新后的天线集合与所述第一最优天线集合进行对比，将信道容量最大的一组天线集合作为第二最优天线集合；(4)再选出下一个最优天线集合，直到随机选取天线集合的次数达到设定次数S4时，将当前的最优天线集合作为最终的最优天线集合。4.根据权利要求3所述的随机天线选择方法，其特征在于，每组随机选取的天线集合进行更新的方式具体包括以下步骤：A.将步骤(2)中随机选取的一组天线集合作为初始集合p＝{p(1),p(2),...,p(Q)}，初始集合p中设有Q个元素，每个元素表示一根天线；B.依次更新初始集合p中的每个元素p(k)，其中k＝1,…,Q；将剩余未被选取的天线集合和第k个元素的并集中的每个元素依次代替初始集合p中的第k个元素，并求出新组成的每个天线集合所对应的信道容量，用其中具有最大信道容量的天线集合更新集合p，然后更新下一个元素，当全部Q个元素更新完成后，得到最新的天线集合；C.将所述最新的天线集合作为初始集合，重复步骤B，直至达到设定次数S3，或者更新后的天线集合不再变化，此时获得的天线集合为最终更新后的天线集合。5.一种MIMO系统，包括发射机，接收机，分别在发射机和接收机上配置的射频链路，以及用于选择天线集合的处理器，其特征在于，所述处理器用于执行以下指令：1)建立MIMO系统的信号模型，通过信道估计获取所述MIMO系统的信道状态信息；2)随机选取S1组天线集合，S1≥2，根据信道容量最大原则对每组天线集合进行更新；每组天线集合更新的方式包括依次更新天线集合中的每个元素，并重复此更新的方式直至达到设定次数S2，或者更新后的天线集合不再变化；3)对更新后的S1组天线集合进行对比，将信道容量最大的一组天线集合作为最优天线集合。6.一种MIMO系统，包括发射机，接收机，分别在发射机和接收机上配置的射频链路，以及用于选择天线集合的处理器，其特征在于，所述处理器用于执行以下指令：(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨静，吕倬凯，朱春华，李智，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：河南,41