一种多数据流波束成形和发射天线选择的联合设计方法技术

本发明专利技术公开了一种多数据流波束成形和发射天线选择的联合设计方法，其包括如下步骤：1、确定源端的天线数量、射频链数量和数据流数量、用户的天线数量；2、确定用户的接收信号和SIC解码后的信号；3、将原始问题转化为外层迭代和内层迭代的两层迭代优化问题；4、在外层迭代，采用惩罚对偶分解方法，建立增广拉格朗日优化问题来处理等式约束；5、在内层迭代，采用交替优化方法，在固定与等式约束对应的对偶变量和惩罚参数的情况下，将内层迭代优化问题解耦为4组子问题；6、重复外层迭代和内层迭代，直到满足停止条件；7、原始问题最终收敛到一个有限值。本发明专利技术采用惩罚对偶分解方法和交替优化方法对其进行求解，从而提高通信效率。从而提高通信效率。从而提高通信效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多数据流波束成形和发射天线选择的联合设计方法


[0001]本专利技术属于通信
，具体涉及一种多数据流波束成形和发射天线选择的联合设计方法。

技术介绍

[0002]未来无线通信网络的发展对数据速率的要求越来越高，连通性越来越大。非正交多址(NOMA)技术在提高频谱效率和支持海量链接等方面具有广阔的应用前景。在NOMA网络中，多个用户的叠加信号在相同的时间和频率资源上同时传输。而在接收端，信道较强的用户首先对弱用户的信号进行解码，并通过连续干扰抵消(SIC)技术去除弱用户的干扰后再解码自己的信号。
[0003]对于多天线系统，特别是在天线数量较大的情况下，多个射频链会明显增加系统的成本和复杂性。因此，提出了多天线系统的天线选择方案，以更好地权衡成本、复杂性和系统吞吐量。在多天线NOMA网络中，分别研究了发射机的单天线和多天线选择方案，考虑了多输入多输出(MIMO)NOMA网络中发射机和接收机的联合天线选择方案。然而，NOMA网络的天线选择方案并没有涉及波束成形设计。所以目前对MIMO NOMA网络中发射波束成形和发射源端天线选择联本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多数据流波束成形和发射天线选择的联合设计方法，其特征在于，其包括如下步骤：步骤1、确定源端的天线数量、射频链数量和数据流数量、用户的天线数量；步骤2、确定用户的接收信号和SIC解码后的信号；步骤3、将原始问题转化为外层迭代和内层迭代的两层迭代优化问题；步骤4、在外层迭代，采用惩罚对偶分解方法，通过引入代理函数、与等式约束对应的对偶变量和惩罚参数，建立增广拉格朗日优化问题来处理等式约束；步骤5、在内层迭代，采用交替优化方法，在固定与等式约束对应的对偶变量和惩罚参数的情况下，将内层迭代优化问题解耦为4组子问题；步骤6、重复外层迭代和内层迭代，直到满足停止条件；步骤7、原始问题最终收敛到一个有限值。2.根据权利要求1所述的多数据流波束成形和发射天线选择的联合设计方法，其特征在于，所述步骤2中，发射机的发射信号向量x通过如下公式确定：x＝∑
k∈K
V
k
s
k
其中表示用户k的接收信号，表示用户k的预编码矩阵，表示一个的复数矩阵，其上标表示行数跟列数；d表示数据流的个数，L表示源端射频链个数，M表示的发射机的天线数量，K表示的用户的数量，则用户k的接收信号y
k
如下：其中表示发射源端与用户k之间的信道矩阵，P
i
＝ΔV
i
，P
i
表示对应于用户i的辅助变量，Δ表示天线选择矩阵，表示用户k处的加性高斯噪声，表示用户k的协方差矩阵的圆对称复高斯向量，I表示单位矩阵，s
i
表示要发送给用户i的信号。3.根据权利要求1所述的多数据流波束成形和发射天线选择的联合设计方法，其特征在于，所述步骤3中...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵赛，张志豪，田茂新，余俊彬，黄高飞，唐冬，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：