【技术实现步骤摘要】
一种对抗信道老化效应的鲁棒符号级预编码方法
[0001]本专利技术属于通信领域，具体涉及一种对抗信道老化效应的鲁棒符号级预编码方法。
技术介绍
[0002]随着信息时代的发展，无线通信数据传输量的需求大大增加，而基站天线数的增加显著提升了频谱的利用率，同时基站侧的大规模天线阵列可以为通信提供高自由度。另外，由于基站的算力远高于终端，通常复杂的计算将会被转移到基站，从而减少移动终端的接收复杂度。
[0003]为了充分发挥空间自由度，进一步减小小区内以及小区间的干扰，预编码技术成为了当下行链路研究的重点。“预编码”指通过利用信道状态信息和可能的数据符号的信息，将期望的数据符号定向到预期用户，同时限制用户间干扰的发射信号设计。
[0004]传统的预编码将用户数据看作高斯分布，在预编码时无需知道用户的数据，只需用到信道状态信息即可，被称为块级预编码。若基站在预编码时除信道状态信息外，另使用调制方式、用户数据两种信息的话，将使预编码的性能进一步上升，称为符号级预编码。区别于块级预编码，符号级预编码同时开发信道状态信息以...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种对抗信道老化效应的鲁棒符号级预编码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在无线通信传输系统中，基站通过上行信道收集老化的信道状态信息；步骤2，根据基于联合相关信道模型的后验信道模型建模下行信道，从而得到受信道老化效应影响的接收信号模型；步骤3，基于接收信号模型和有利干扰区域，以发射功率作为约束，针对最大化最差用户的信干噪比的准则建立优化问题；步骤4，将预编码设计优化问题转化为分式规划问题；步骤5，求解分式规划问题得到最大化最差用户信干噪比的符号级预编码方案；步骤6，基于传输信号模型和有利干扰区域，以发射功率作为约束，针对最小化待解调接收信号和目标星座点之间的加权均方误差的准则建立优化问题；步骤7，通过固定部分变量优化剩余变量的思路获得两个子问题，并得到对应子问题的最优解形式；步骤8，根据子问题的最优解形式构建交替优化算法，求解优化问题得到最小化加权均方误差的符号级预编码方案。2.根据权利要求1所述的一种对抗信道老化效应的鲁棒符号级预编码方法，其特征在于：所述步骤1中无线通信传输系统为MISO系统，其中基站侧配多天线并将信号发射至小区内的多个单天线终端；上行信道中收集的信道状态信息为老化的信道状态信息，即上行信道中收集信道状态信息的时刻与下行传输的时刻存在间隔；基站使用相移键控调制用户发射符号。3.根据权利要求2所述的一种对抗信道老化效应的鲁棒符号级预编码方法，其特征在于：所述步骤2中的后验信道模型表示为：其中，h
k
是基站到用户k的频域信道矩阵，维度为N
×
1，是基站从上行训练序列中估计出的频域信道矩阵，维度为N
×
1，V
D
是由离散傅里叶变换矩阵构成的矩阵，维度为N
×
F
vh
N，表示V
D
的共轭矩阵，m
k
是一个元素非负的稀疏向量，维度为F
vh
N
×
1，g
k
是一个元素独立且服从方差为1的复高斯分布的随机向量，维度为F
vh
N
×
1，α
k
和为使用一阶马尔科夫模型建模信道时变所引入的与移动速度和老化时间有关的相关系数，为哈达玛积，N为基站发射天线数，F
vh
是为了提升信道精确性的过采样因子。4.根据权利要求3所述的一种对抗信道老化效应的鲁棒符号级预编码方法，其特征在于：所述步骤2中基站侧的发射信号表示为：其中，x
c
为发射信号，维度为N
×
1，s
c
＝[s1,s2...,s
K
]
T
为用户发送符号，维度为K
×
1，其中s
k
为发送给用户k的符号，K为用户总数，σ2为用户侧复高斯噪声方差，SLP(
·
)为符号级预编码器；用户k的接收信号可以表示为其中n
k
为服从复高斯分布的用户侧噪声，方差为σ2；代入后验信道模型，用户k的接收信号进一步表示为
其中矩阵定义矩阵其中矩阵v
i
为的第i行，那么用户k的接收信号进一步表示为定义变量所述步骤2中用户的接收信号模型表示为其中服从方差为的复高斯分布。5.根据权利要求4所述的一种对抗信道老化效应的鲁棒符号级预编码方法，其特征在于：所述步骤3中的有利干扰区域表示为其中代表位于中的信号，μ
k
和ν
k
为符号s
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王闻今，王亚飞，易新平，金石，侯宏卫，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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