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基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法技术方案

技术编号:22420142 阅读:28 留言:0更新日期:2019-10-30 02:33
本发明专利技术提供基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法,其可以在维持现有性能的基础上,降低计算复杂度,且收敛速度更快。其包括:S1建立大规模MIMO系统模型,用户端发送导频序列信号到基站端;S2大规模MIMO系统模型中,基站端利用接收到的导频序列信号对信道状态信息进行估计;S3对基站端接收的导频信号矩阵Y进行向量化处理,得到向量

【技术实现步骤摘要】
基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法
本专利技术涉及无线通信
,具体为基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法。
技术介绍
大规模MIMO(MassiveMultiple-InputMultiple-Output,MassiveMIMO)系统是第五代移动通信系统的关键技术之一,通过在基站端和用户端配备大量天线,以此来提高系统的信道容量、数据传输速率、频谱效率和通信质量。随着基站端和用户端的天线数量的增多,导致信道矩阵的维度越来越高。而很多传统的方法被使用到大规模MIMO系统时,需要对高维的矩阵进行直接求逆运算,而直接的求逆运算在大规模MIMO系统中将会引入很高的计算复杂度:用现有方法,比如最常用的经典的最小均方误差(MMSE)方法做信道估计时的其计算复杂度表达为:O(M3),其中M=Nr×Nt,Nr表示接收天线数,Nt表示发射天线数;过高的计算复杂度可能会导致在信号传输的一个相干时间内无法完成相关计算,进而导致无法完成相关估计;过高的计算复杂度也会对硬件设备的性能要求越来越高,导致其在实际中的应用受到阻碍。
技术实现思路
为了解决本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法,其包括以下步骤:S1:建立大规模MIMO系统模型,用户端发送导频序列信号到基站端,所述基站端和所述用户端都安装有天线装置;其特征在于:S2:所述大规模MIMO系统模型中,所述基站端利用接收到的导频序列信号对信道状态信息进行估计,所述MIMO系统模型中的接收端的导频信号矩阵由下式表示:Y=HP+N其中:Y表示所述基站端的天线装置接收到的导频信号矩阵,P表示所述用户端的天线装置发送的导频序列信号矩阵,

【技术特征摘要】
1.基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法,其包括以下步骤:S1:建立大规模MIMO系统模型,用户端发送导频序列信号到基站端,所述基站端和所述用户端都安装有天线装置;其特征在于:S2:所述大规模MIMO系统模型中,所述基站端利用接收到的导频序列信号对信道状态信息进行估计,所述MIMO系统模型中的接收端的导频信号矩阵由下式表示:Y=HP+N其中:Y表示所述基站端的天线装置接收到的导频信号矩阵,P表示所述用户端的天线装置发送的导频序列信号矩阵,N表示接收端噪声矩阵,H表示信道矩阵,Nr表示接收天线数,Nt表示发射天线数,B表示导频信号长度;S3:对所述基站端的天线装置接收的导频信号矩阵Y进行向量化处理,得到向量y~,且根据y~确定需要求逆的矩阵;S4:利用对称逐步超松弛方法对步骤S3中获得的所述需要求逆的矩阵进行分解,获得可以表达所述需要求逆的矩阵的线性方程,将求逆过程转换为求解所述线性方程;S5:利用改进的对称逐步超松弛方法获得预处理矩阵,且对步骤S4中的所述线性方程通过迭代法求解,求得所述线性方程的近似解;S6:根据所述线性方程的近似解,求得最终的估计信道矩阵;所述最终的估计信道矩阵即为大规模MIMO系统的最终的的信道估计结果。2.根据权利要求1所述基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法,其特征在于:步骤S1中,建立的所述大规模MIMO系统模型为:y=Hx+n其中:y表示大规模MIMO系统中基站端的天线装置接收到的信号向量,H表示信道矩阵,x表示通过大规模MIMO系统中用户端的天线装置发射信号向量,n表示噪声向量,Nr表示接收天线数,Nt表示发射天线数。3.根据权利要求2所述基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法,其特征在于:步骤S3中,所述向量的表达式为:其中:定义为h=vec(H),n=vec(N)。4.根据权利要求3所述基于ISSOR_PCG的低复杂度大规模MIMO系统的信道估计方法,其特征在于:步骤S3中,通过y~获取需要求逆的矩阵的具体方法如下:根据MMSE信道估计方法可知,...

【专利技术属性】
技术研发人员:李正权周成赵小青吴琼刘洋李宝龙武贵路
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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