1.一种点对点毫米波全双工系统的鲁棒混合收发机设计方法,其特征在于,所述混合收发机的设计方法包括:
通过对估计的信道进行奇异值分解,得到模拟收发机;
对所述模拟收发机构造出等效的传输信道,通过所述等效的传输信道初始化数字发射机,即对等效的传输信道估计部分进行奇异值分解,将奇异值分解后的右酉矩阵初始化所述数字发射机,表示为:
其中,Fi,bb表示节点i的数字发射机; 表示等效的传输信道估计部分; 的奇异值分解的右酉矩阵 的前Ns列,Ns表示数据流的数目;通过步骤a)_~f)更新所述数字发射机,计算得到数字接收机;
步骤a)通过 计算出数字接
收机Wj,bb;
步骤b)通过 计算出接收信号
的MMSE矩阵;
步骤c)通过 更
新数字发射机Fi,bb;
步骤d)如果 则λmax=λm,否则λmin=λm;
步骤e)重复上述步骤c)、d),直到λmax‑λmin<ε1步骤f)重复上述步骤a)、b)、c)、d)、e),直到tr(AijMij)的变化量小于ε2,输出更新后的数字接收机Wj,bb和数字发射机Fi,bb;
其中, 表示节点i向节点j发数据时等效信道估计部分; 表示节点i向节点j发数据时发送方i等效信道估计误差的自相关; 表示节点i向节点j发数据时接收方j等效信道估计误差的自相关; λmin表示第一阈值;λmax表示第二阈值;ε1表示第一迭代阈值;ε2表示第二迭代阈值; 表示估计信道 的估计误差的方差, 表示信道H
Hij中的噪声的方差,I表示单位阵;P表示数字发射机的能量约束,右上角标 表示H共轭转置;
基于更新后的数字发射机、模拟发射机以及模拟接收机构造出自干扰等效信道,表示为:
其中,Hj,eq表示节点j的自干扰等效信道; 表示节点j的模拟收发机的H转置矩阵;
Hj,si表示节点j的自干扰信道;Fj,rf表示节点j的模拟发射机;Fj,bb表示节点j的数字发射机;
对所述自干扰等效信道进行奇异值分解,得到SIC接收机;
计算所述模拟接收机、数字接收机以及SIC接收机的乘积以及所述模拟发射机与数字发射机的乘积,设计得到混合收发机。
2.根据权利要求1所述的一种点对点毫米波全双工系统的鲁棒混合收发机设计方法,其特征在于,所述通过对估计的信道进行奇异值分解,得到模拟收发机包括:其中,Fi,rf表示节点i的模拟发射机,Wj,rf表示节点j的模拟接收机,(i)m×k位于矩阵第m行第k列的元素,phase[i]表示取相位; 表示估计信道 的奇异值分解的右酉矩阵 的前NRF列, 表示估计信道 的奇异值分解的左酉矩阵 的前NRF列;NRF表示RF链的数目。
3.根据权利要求1所述的一种点对点毫米波全双工系统的鲁棒混合收发机设计方法,其特征在于,所述对所述模拟收发机构造出等效的传输信道包括:其中, 表示由节点i向节点j发数据时等效的传输信道; 表示为节点i向节点j发数据时等效信道估计部分; 表示节点i向节点j发数据时接收方j等效信道估计误差的自相关; 表示节点i向节点j发数据时发送方i等效信道估计误差的自相关; 表示信道估计误差的大小, 表示估计信道 的估计误差的方差,I表示单位阵。
4.根据权利要求1所述的一种点对点毫米波全双工系统的鲁棒混合收发机设计方法,其特征在于,对所述自干扰等效信道进行奇异值分解,得到SIC接收机包括对自干扰等效信道进行奇异值分解,分解得到 选择Uj,eq0中的列向量构成SIC接收机Wj,sic,使所述SIC接收机Wj,sic满足维度NRF×NRF;其中,Uj,eq1表示Λj中1奇异值所对应的特征向量;Uj,eq0表示Λj中0奇异值所对应的特征向量,且Uj,eq0维度满足NRF×(NRF‑Ns),且NRF≥
2Ns;有 Λj表示包含自干扰信道Hj,eq的奇异值; 表示自干扰信道Hj,eq的奇异值分解的右酉矩阵;NRF表示RF链的数目;Ns表示数据流的数目。
5.根据权利要求1所述的一种点对点毫米波全双工系统的鲁棒混合收发机设计方法,其特征在于,所述混合收发机包括混合发射机和混合接收机,所述混合发射机表示为Fi=Fi,rfFi,bb;所述混合接收机表示为Wj=Wj,rfWj,sicWj,bb,其中,Fi,rf表示节点i的模拟接收机,Fi,sic表示节点i的SIC接收机,Fi,bb表示节点i的数字收发机;Wj,rf表示节点j的模拟接收机,Wj,sic表示为节点j的SIC收发机,Wj,bb表示为节点j的数字收发机。
6.根据权利要求1~5任一所述的一种点对点毫米波全双工系统的鲁棒混合收发机设计方法,其特征在于,通过交换节点i、节点j重复所述数字接收机的更新过程,求解出节点j发送数据,节点i接收数据时的模拟接收机Wi,rf、模拟预编码器Fj,rf、数字接收机Wi,bb和数字预编码器Fj,bb。