毫米波MIMO基于最大等效信道增益的混合预编码算法制造技术

本发明专利技术公开了毫米波MIMO基于最大等效信道增益的混合预编码算法，包括以下步骤：步骤一：先以等效信道增益最大为条件，求取基于最大等效信道增益的模拟预编码矩阵；步骤二：在步骤一得到的基于最大等效信道增益的模拟预编码矩阵的基础上，使用基于SIC的混合预编码算法求取数字预编码矩阵，得到最优的混合预编码矩阵。本发明专利技术的优点是：在部分连接结构毫米波大规模MIMO系统中，与现有的基于SIC的混合预编码算法和基于最小误差的混合预编码算法相比，本发明专利技术能够显著地提高系统可达和速率，使系统获得更高的可达和速率和更低的算法复杂度。

Hybrid precoding algorithm based on maximum equivalent channel gain for millimeter wave MIMO

The invention discloses a hybrid precoding algorithm of millimeter wave MIMO based on the maximum equivalent channel gain, which comprises the following steps: Step 1: first, calculate the analog precoding matrix based on the maximum equivalent channel gain under the condition of the maximum equivalent channel gain; step 2: Based on the analog precoding matrix based on the maximum equivalent channel gain obtained in step 1, use the SiC Based Hybrid precoding algorithm The combined precoding algorithm obtains the digital precoding matrix and the optimal mixed precoding matrix. The advantages of the invention are: in the partial connection structure millimeter wave large-scale MIMO system, compared with the existing SiC Based Hybrid precoding algorithm and the minimum error based hybrid precoding algorithm, the invention can significantly improve the system reachability and rate, and make the system obtain higher reachability and rate and lower algorithm complexity.

【技术实现步骤摘要】
毫米波MIMO基于最大等效信道增益的混合预编码算法
本专利技术涉及通信系统预编码
，尤其涉及一种部分连接结构毫米波大规模MIMO系统中基于最大等效信道增益的混合预编码算法。
技术介绍
毫米波通信工作在30G-300GHz范围，带宽远高于传统移动通信系统，因此能够满足更高的通信业务要求，是第五代移动通信的关键技术之一。然而，由于毫米波的波长很短，衰减严重，且其散射体数目不够丰富，从而需在发送端与接收端配置大天线阵列来弥补毫米波信道的路径损失，因此毫米波与大规模MIMO系统的结合变得非常重要。在毫米波大规模MIMO系统中，预编码技术利用信道的状态信息，在发射端调整发射策略，接收端进行均衡，使用户更好地获得天线复用增益，提高了系统容量。在数字预编码技术中，所需要的射频链路数与发送天线数相等，导致其应用在大规模MIMO系统中时有很高的射频链路成本和硬件损耗。为解决此问题，有文献提出了一种纯模拟预编码方案。此方案用廉价、低耗的模拟移相器代替数字预编码中的射频链路。但是，由于移相器只能控制发射信号的相位，此方案的性能大大低于数字预编码。为了平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.毫米波MIMO基于最大等效信道增益的混合预编码算法，其特征在于：包括以下步骤：/n步骤一：先以等效信道增益最大为条件，求取基于最大等效信道增益的模拟预编码矩阵；/n步骤二：在步骤一得到的基于最大等效信道增益的模拟预编码矩阵的基础上，使用基于SIC的混合预编码算法求取数字预编码矩阵，得到最优的混合预编码矩阵。/n

【技术特征摘要】
1.毫米波MIMO基于最大等效信道增益的混合预编码算法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：先以等效信道增益最大为条件，求取基于最大等效信道增益的模拟预编码矩阵；
步骤二：在步骤一得到的基于最大等效信道增益的模拟预编码矩阵的基础上，使用基于SIC的混合预编码算法求取数字预编码矩阵，得到最优的混合预编码矩阵。


2.根据权利要求1所述的毫米波MIMO基于最大等效信道增益的混合预编码算法，其特征在于：在步骤一中，求取基于最大等效信道增益的模拟预编码矩阵的具体步骤如下：
步骤(1.1)：对于毫米波大规模MIMO系统，将系统可达和速率表示为：



其中，ρ为基站发射功率，H为信道矩阵，为模拟预编码矩阵，向量fi∈CM×1，i＝1,2,…,N，FBB为数字预编码矩阵，N为射频链路数，M为每个射频链路所连接的发射天线数，σ2为高斯白噪声方差，Ns为发送数据流数，K为接收天线数，(·)H、|·|、IK分别表示矩阵的共轭转置、行列式运算、K阶单位阵；
步骤(1.2)：对于数字预编码矩阵FBB，HFRF可以看成等效信道矩阵，记为He；此时，等效信道增益最大等价于：



步骤(1.3)：将信道矩阵H记为H＝[H1,H2,…,HN]，其中，Hn∈CK×M,...

【专利技术属性】
技术研发人员：何雪云，钱旸，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32