大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法及系统技术方案

本发明专利技术属于无线通信技术领域，具体涉及大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法及系统。其方法包括步骤：S1、接收端接收基站发送的信号，并根据接收信号得到初步估计信道信息；S2、根据初步估计信道信息构造多个汉克尔矩阵；S3、对多个汉克尔矩阵依次进行奇异值分解，以得到多组方位到达角估计值、信道复增益系数估计值；S4、选取信道利用率最高的一组方位到达角估计值、信道复增益系数估计值；S5、基于选取的方位到达角估计值、信道复增益系数估计值恢复信道状态信息。本发明专利技术在大规模MIMO系统中基于多维汉克尔矩阵的信道估计相比于传统的信道估计方法能够实现更高的信道利用率，也因此使得MIMO系统通信性能更加可靠。靠。靠。

【技术实现步骤摘要】
大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法及系统


[0001]本专利技术属于无线通信
，具体涉及大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法及系统。

技术介绍

[0002]在大规模MIMO系统中，为了能在接收端准确的恢复发射端的发送信号，采用了各种措施来抵抗多径效应对传输信号的影响。信道估计技术的实现需要知道无线信道的信息，能否获得详细的信道信息，从而在接收端正确地解调出发射信号，是衡量一个无线通信系统性能的重要指标。因此，信道估计是实现无线通信系统的一项关键技术，在实际系统中如何获取完整的CSI对系统性能的影响至关重要。
[0003]针对大规模MIMO系统，要获取下行CSI需要花费大量的导频开销。由于训练量和反馈开销与BS天线的数量成正比，因此采用传统的线性信道估计方法(如最小二乘算法(LS)和线性最小均方误差(LMMSE)算法)来获取CSI的消耗太大，不切实际。为了更好地提高系统资源利用效率，我们要优化信道估计方法提高估计的准确性来减少反馈开销。
[0004]针对以上技术问题，故需对其进行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法，其特征在于，包括步骤：S1、接收端接收基站发送的信号，并根据接收信号得到初步估计信道信息；S2、根据初步估计信道信息构造多个汉克尔矩阵；S3、对多个汉克尔矩阵依次进行奇异值分解，以得到多组方位到达角估计值、信道复增益系数估计值；S4、选取信道利用率最高的一组方位到达角估计值、信道复增益系数估计值；S5、基于选取的方位到达角估计值、信道复增益系数估计值恢复信道状态信息。2.根据权利要求1所述的大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法，其特征在于，初步估计信道信息的计算公式为：其中，L
c
表示基站到用户之间的传播路径数；β
l
表示第l条路径的信道复增益系数；α(θ
l
)表示第l条路径的信道导向矢量；θ
l
为第l条路径的方位到达角；w是服从零均值、方差为σ2的高斯噪声。3.根据权利要求2所述的大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法，其特征在于，第l条路径的信道导向矢量表示为：其中，T表示转置，N
t
表示基站处设置的天线数量，j表示虚数单位。4.根据权利要求3所述的大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法，其特征在于，步骤S1中基站发送训练序列M次，接收端根据接收信号得到的初步估计信道信息记为表示为：5.根据权利要求4所述的大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法，其特征在于，步骤S2中，具体为：根据构造汉克尔矩阵，表示为：
表示为所有大小为Q行L列的复数矩阵所组成的集合，满足条件Q+L
‑
1＝M,Q≥L
c
,L≥L
c
且Q≥L+1，根据Q和L的约束条件，当M为偶数时，Q的取值范围为M+1
‑
L
c
；当M为奇数时，Q的取值范围为M+1
‑
L
c
，则Q值对应的L＝M+1
‑
Q；由此可创建r个汉克尔矩阵，当M为偶数时，r等于当M为奇数时，r等于6.根据权利要求5所述的大规模MIMO系统中基于多维Hankel矩阵的信道估计方法，其特征在于，步骤S3中，包括步骤：S3.1、对汉克尔矩阵进行奇异值分解，采用以下公式：H
QL
＝UDV
H
其中，U和V分别是一个大小为Q
×
L和L
×
L的酉阵，D是一个对角阵，D＝diag(λ1,λ2,
…
,λ
L
)，λ1,λ2...

【专利技术属性】
技术研发人员：楼斌剑，王海泉，李紫薇，俞芸芸，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：