【技术实现步骤摘要】
一种全连接毫米波大规模MIMO系统的混合预编码方法
本专利技术属于信息与通信工程
，涉及一种全连接毫米波大规模MIMO系统的混合预编码方法。
技术介绍
毫米波的工作频段为30GHz-300GHz，相较于传统的无线电波，具有更加丰富的频带资源。同时，大规模MIMO(Mulpitle-inputMulpitle-output,多输入多输出)技术，在其发送端和接收端都布置有大量的单天线，可以克服毫米波因其波长太短而造成的路径损失。因此，毫米波与大规模MIMO技术的结合是未来通信的发展方向。传统的MIMO系统中，每根天线需连接一个RF(RadioFrequency,射频)链路，应用到大规模MIMO系统中，RF链路的成本会急剧增加。因此，需要在保证系统性能的前提下，减少射频链路的使用以降低成本。针对这一问题，一种将少量射频链路和大量移相器相结合的混合预编码方案被提出，该方案可以有效的降低系统成本，并保证系统性能。根据连接的方式不同，混合预编码方案分为三种：全连接混合预编码方案，部分连接混合预编码方案和混合连接混合预编码方...
【技术保护点】
1.一种全连接毫米波大规模MIMO系统的混合预编码方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，建立毫米波大规模MIMO系统模型，采用扩展的Saleh-Valenzuela信道模型构造信道矩阵；/nS2，根据经基站端预编码处理后系统的可达和速率建立目标函数；/nS3，构造等效信道，以最大化等效信道增益为目标，设计模拟预编码矩阵；将数字预编码矩阵写成分块矩阵的形式，利用最小二乘准则对数字预编码矩阵逐列进行设计，求得最优全数字预编码矩阵。/n
【技术特征摘要】
1.一种全连接毫米波大规模MIMO系统的混合预编码方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，建立毫米波大规模MIMO系统模型，采用扩展的Saleh-Valenzuela信道模型构造信道矩阵；
S2，根据经基站端预编码处理后系统的可达和速率建立目标函数；
S3，构造等效信道，以最大化等效信道增益为目标，设计模拟预编码矩阵；将数字预编码矩阵写成分块矩阵的形式，利用最小二乘准则对数字预编码矩阵逐列进行设计，求得最优全数字预编码矩阵。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S1具体为：
S11，假设信道状态信息已知，毫米波大规模MIMO系统模型表示为：
其中为用户接收信号；ρ为平均接收功率；为信道矩阵；为发送信号，满足为加性高斯白噪声，服从均值为0方差为1的复高斯分布；为数字预编码矩阵；为模拟预编码矩阵，其元素满足恒模约束，FRF和FBB需要满足功率约束
S12，采用扩展的Saleh-Valenzuela信道模型，该模型下信道矩阵表示为：
其中αl为第l条传播路径的复增益；φl∈[0，2π]、θl∈[0，2π]分别表示第l条路径的到达角和发射角；和分别代表接收端和发送端的天线阵列响应矢量；均匀线性阵列和表示为：
式中k＝2π/λ，λ为毫米波波长，d为每两根天线在空间上的距离。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S2中，
可达和速率为：
目标函数表示为：
。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤S3具体为：
S31，设计模拟预编码矩阵
构造等效信道He：
He＝HFRF(7)
使等效信道的增...
【专利技术属性】
技术研发人员：曹海燕，马智尧，刘仁清，方昕，许方敏，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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