一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法技术

本发明专利技术涉及一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，属于5G通信技术领域。该方法首先利用自干扰信道的零空间性质，设计出在接收端的干扰消除矩阵。消除自干扰信号之后，利用信道的互信息下界作为优化问题，根据互信息最大化问题与加权最小均方误差(WMMSE)最小化问题的等价性，建立目标函数，求解到全数字的预编码器。最后使用具有闭式解的迭代分解方法将全数字收发机分解为混合收发机。本发明专利技术运用等效信道的零空间特性对自干扰进行消除，使全双工系统的设计简化为半双工系统，然后利用信道容量下界和WMMSE的关系构建优化问题求解对应的全数字收发机，最后利用具有闭式解的迭代分解方法得到混合的收发机。有闭式解的迭代分解方法得到混合的收发机。有闭式解的迭代分解方法得到混合的收发机。

【技术实现步骤摘要】
一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法


[0001]本专利技术属于通信
，涉及一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法。

技术介绍

[0002]毫米波大规模多输入多输出通信系统，由于其高频谱效率和高带宽而成为下一代通信系统的关键技术。由于功耗和硬件成本的限制，在毫米波通信系统中采用传统的全数字收发机是不现实的，因为这需要连接与天线数量相同数目的射频链路。为了解决这个问题，提出了混合收发机的概念，与具有高复杂度的全数字收发机相比，混合收发机的硬件复杂度更低而且仍然能在大规模的天线阵列下提供足够的波束赋形增益。
[0003]此外，采用全双工的通信模式，可以同时传输和接收信号，在理论上全双工通信可以达到的频谱效率是半双工的两倍，因此混合波束成形技术与全双工技术的结合，将有可能进一步提高毫米波系统的频谱效率。然而，全双工通信的性能会受到从发送端到接收端的自干扰的限制。零空间投影方法是一种有效消除自干扰的方法，它利用等效信道的零空间特性，可以有效的消除由自干扰造成的性能损失。
[0004]过去的毫米波通信系统的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：构建等效矩阵；S2：对等效信道矩阵进行奇异值分解；S3：利用等效信道的零空间性质，设计在接收端的干扰消除矩阵；S4：利用最小均方差准则求出全数字接收器；S5：利用互信息最大化问题与WMMSE最小化问题的等价性，建立目标函数，考虑到不完美的信道估计，求解出全数字预编码器；S6：用提出的交替迭代优化方法求解混合预编码器；S7：用同样的方法求解出接收机W对应的混合解。2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，其特征在于：所述S1具体为：其中，W
i,r
是模拟合并器，是带误差的自干扰信道矩阵，F
i,t
和F
i,bb
分别表示模拟预编码器和数字预编码器。3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，其特征在于：所述S2和S3具体为：上述式子是对等效信道矩阵进行奇异值分解，其中，U
i,eq0
中的向量构成信道矩阵H
i,eq
...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗臻，胡艳姿，刘宏清，黎勇，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：