基于可视区域估计的导频长度设计方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可视区域估计的导频长度设计方法，具体为：首先构建超大规模MIMO信道模型，初始化信道参数；然后设计可视区域估计的概率以及最优检测阈值，再设计使系统频谱效率最大化的最优导频长度。本发明专利技术基于低复杂度的大系统近似方法推导计算出系统频谱效率的封闭表达式，仅需要对与可视区域相关的信道进行估计以及传输，在实现上，可以显著降低计算成本，从而使得系统实现的复杂度降低，具有更强的实用性，对超大规模MIMO基于可视区域的通信系统设计具有重要的指导意义。视区域的通信系统设计具有重要的指导意义。视区域的通信系统设计具有重要的指导意义。

【技术实现步骤摘要】
基于可视区域估计的导频长度设计方法


[0001]本专利技术属于无线通信


技术介绍

[0002]超大规模MIMO(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技术因其可以实现高频谱效率以及高能量效率而成为6G的关键技术之一，这些超大规模天线阵列的维数很大，可以部署到大型基础设施中，但是当天线尺寸变得很大时，阵列会呈现出新的特性——空间非平稳特性，大规模阵列的非平稳特性对系统性能以及收发器的设计有重要影响。
[0003]在超大规模MIMO系统中，由于有限的散射传播路径和大尺寸的天线阵列维数，用户只能看到基站天线阵列的一部分，这部分称为可视区域。现有技术中仅在信道建模时考虑非平稳特性，信道估计部分没有考虑可视区域的影响，这会导致多天线处理的计算成本变高，但是在实际情况中可视区域的存在显著影响超大规模MIMO系统的性能。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：为了解决上述现有技术存在的问题本专利技术提供了一种基于可视区域估计的导频长度设计方法。
[0005]技术方案：本专利技术提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于可视区域估计的导频长度设计方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤1：构建非平稳特性的超大规模MIMO系统，该系统采用TDD模式；步骤2：计算超大规模MIMO系统中可视区域估计的概率P
i,J
；步骤3：设计最优检测阈值步骤4：建立系统频谱效率SE的近似表达式；步骤5：计算出使系统频谱效率SE最大化的最优导频长度τ
opt
。2.根据权利要求1所述的基于可视区域估计的导频长度设计方法，其特征在于，所述步骤1具体为：所述步骤1中构建的非平稳特性的超大规模MIMO系统为：在基站配备一个含有M根天线的均匀线性阵列，传输数据给K个单天线用户；数据传输时使用相同的时频资源，相干时间记为T，时间长度τ用于上行用户发送导频，T
‑
τ用于下行基站发送数据；每个用户在基站处的可视区域记为集合A，所述可视区域为对用户可见的阵列中的部分天线，可视区域中的天线数记为L＝|A|，且L≤M；其中|.|表示集合的基数。3.根据权利要求2所述的基于可视区域估计的导频长度设计方法，其特征在于，根据如下公式计算最优导频长度τ
opt
：其中，argmax表示最大化函数。4.根据权利要求2所述的基于可视区域估计的导频长度设计方法，其特征在于，建立基站和用户k之间的信道的表达式：其中，表示快衰落信道矢量，且服从高斯分布，R
k
的表达式为R
k
＝β
k
diag{δ
1,k
,δ
2,k
,...,δ
m,k
，...,δ
M,k
}，其中β
k
表示基站和用户k之间的大尺度衰落系数；其中，β0为确定参考距离内路径损失的一个常数，d
mk
表示基站与用户k之前的距离，α是路径损耗的衰减指数；diag.表示对角阵函数；如果δ
m,k
＝1，则表示第m根天线属于用户k的可视区域集合；如果δ
m,k
＝0，则表示第m根天线不属于用户k的可视区域集合，m＝1,2,
…
,M。5.根据权利要求4所述的基于可视区域估计的导频长度设计方法，其特征在于，所述步骤2具体为：根据如下公式计算超大规模MIMO...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军，张晶晶，陆佳程，张琦，蔡曙，王海荣，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：