基于上下行对偶的多用户MIMO深度展开预编码方法与系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于上下行对偶的多用户MIMO深度展开预编码方法与系统，该方法首先构建下行多用户MIMO优化问题，联合优化下行功率分配向量，发射预编码和接收矩阵，然后固定下行功率分配向量和发射预编码，获取下行接收矩阵最优结构，然后利用上下行对偶性获取上行功率分配向量，并将下行接收矩阵切换为上行发射预编码，固定上行功率分配向量和发射预编码，获取上行接收矩阵最优结构，利用上下行对偶性，将上行接收矩阵切换为下行发射预编码。接着对优化过程深度展开，搭建神经网络进行训练。最后利用训练好的模型在线计算下行用户的最优发射预编码和接收矩阵。本发明专利技术能在保证性能的同时显著降低算法的计算复杂度，利于工程实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及下行多用户mimo无线通信系统，尤其是一种基于上下行对偶的多用户mimo深度展开预编码方法与系统。

技术介绍

1、多输入多输出(mimo)天线技术可以利用空间资源，显著提高频谱效率，通过预编码技术抑制用户间的干扰是提下一代无线网络频谱效率的关键。在无线通信系统中，和速率最大化下的多用户预编码优化问题是非凸问题，不易求解，现有解决预编码问题的方法，如最流行的加权最小均方误差(wmmse)算法由于每次迭代中收敛速度慢和高位矩阵求逆，计算复杂度高，不易于工程实现。

2、近年来，深度学习在通信领域被广泛应用。它可以将复杂的实时优化过程转移到离线训练中，与传统迭代算法相比，具有计算复杂度低、鲁棒性强等优点。现有基于深度学习的多用户mimo预编码方法普遍存在训练参数较多，难以在性能和复杂度之间取得较好的平衡。

技术实现思路

1、专利技术目的：本专利技术旨在提供一种基于上下行对偶的多用户mimo深度展开预编码方法与系统，以解决现有预编码方法普遍存在的收敛速度慢和计算复杂度过高的问题。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于上下行对偶的多用户MIMO深度展开预编码方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于上下行对偶的多用户MIMO深度展开预编码方法，其特征在于，步骤(1)中构建的下行多用户MIMO优化问题的优化目标为最大化下行用户和速率、最大化最小下行用户速率、功率最小化中的一种或多种结合。

3.根据权利要求2所述的一种基于上下行对偶的多用户MIMO深度展开预编码方法，其特征在于，步骤(1)中通过构建如下优化问题，联合优化下行功率分配向量，发射预编码和接收矩阵：

4.根据权利要求1所述的一种基于上下行对偶的多用户MIMO深度展开预编码方...

【技术特征摘要】

1.一种基于上下行对偶的多用户mimo深度展开预编码方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于上下行对偶的多用户mimo深度展开预编码方法，其特征在于，步骤(1)中构建的下行多用户mimo优化问题的优化目标为最大化下行用户和速率、最大化最小下行用户速率、功率最小化中的一种或多种结合。

3.根据权利要求2所述的一种基于上下行对偶的多用户mimo深度展开预编码方法，其特征在于，步骤(1)中通过构建如下优化问题，联合优化下行功率分配向量，发射预编码和接收矩阵：

4.根据权利要求1所述的一种基于上下行对偶的多用户mimo深度展开预编码方法，其特征在于，步骤(2)中固定下行功率分配向量和下行发射预编码，得到下行最优接收矩阵结构的一般形式为：

5.根据权利要求4所述的一种基于上下行对偶的多用户mimo深度展开预编码方法，其特征在于，步骤(3)中固定上行功率分配向量和上行发射预编码，得到上行最优接收矩阵结构的一般形式为：

6.根据权利要求5所述的一种基于上下行对偶的多用户mimo深度展开预编码方法，其特征在于，步骤(3)中利用共...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈弘，董睿，赵春明，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：