1.大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码方法,其特征在于,所述模拟预编码方法包括:
获取NRF个基带数据流,并将NRF个基带数据流通过NRF个射频链路输入到模拟预编码器中做模拟预编码,获得NTX个发射天线信号;
将获得的NTX个发射天线信号通过NTX个发射天线分别发送;
所述模拟预编码为:NRF个维基带数据向量x通过y=FRFx做模拟预编码,获得NTX维向量y,所述NTX维向量y包含NTX路信号,且由NTX路信号通过NTX个发射天线分别发送,NRF≤NTX,FRF为模拟预编码矩阵。
2.根据权利要求1所述的大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码方法,其特征在于,所述模拟预编码器包括虚拟子阵列生成器与移相器;
所述虚拟子阵列生成器通过逐元最大化信道增益准则构建每一射频链路对应的虚拟子阵列,并将NRF个射频链路分别与相应的发射天线连接;
所述移相器根据逐元最大化信道增益准则调整发射天线的相位。
3.根据权利要求2所述的大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码方法,其特征在于,所述逐元最大化信道增益准则为:通过查找下行信道矩阵H的第nTX列所有K个信道系数中模最大的系数,以优化模拟预编码矩阵FRF,并得到较大的虚拟子阵列增益ηn。
4.根据权利要求3所述的大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码方法,其特征在于,所述模拟预编码矩阵FRF的计算过程为:算符 表示对NRF/K向上取整,当q=1,2,3,...,Q‑1时,nTX=(q‑1)KM+1,(q‑1)KM+2,...,(q‑1)KM+KMnTX发射天线, 为下行信道矩阵H的第nTX列所有K个信道系数 中具有最大模的系数的行序号, 为模拟预编码矩阵FRF的第 个元素的相位;同时删除被选中M次的接收天线对应的信道系数;
当q=Q时,
其中,nTX=(Q‑1)KM+1,(Q‑1)KM+2,...,NTXnTX发射天线, 为下行信道矩阵H的第nTX列的前NRF‑(Q‑1)K个信道系数中具有最大模的系数的行序号, 为模拟预编码矩阵FRF的第 个元素的相位,同时删除被选中M次的接收天线对应的信道系数。
5.根据权利要求4所述的大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码方法,其特征在于,所述下行信道矩阵H为:
表示基站第nTX个天线到第k个接收天线的信道系数,和 分别表示 的幅度和相位。
6.根据权利要求3所述的大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码方法,其特征在于,所述虚拟子阵列增益ηn表达式为:表示由下行信道矩阵H第(k,m1)、(k,m2)、……、(k,mM)元素构成的信道向量。
7.根据权利要求6所述的大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码方法,其特征在于,所述模拟预编码向量fn的表达式为:H
n为第n个射频链路,算符“”表示向量 的共轭转置,A为发射天线的序号集合且A={1,2,...,N},U为接收天线的序号集合且U={1,2,...,K},M为虚拟子阵列的天线数。
8.根据权利要求3所述的大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码方法,其特征在于,所述模拟预编码矩阵FRF中,每一列的Frobenius范数都为1。
9.根据权利要求3所述的大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码方法,其特征在于,所述模拟预编码矩阵FRF为块稀疏结构矩阵,且每一行仅有一个非零元素,每一列有M个非零元素且第n列中的M个非零元素构成了射频链路n对应的模拟预编码向量fn,M为信道系数,所述非零元素为模拟预编码系数,所述非零元素为模拟预编码系数。
10.大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码系统,其特征在于,所述系统包括数字预编码器与模拟预编码器;
所述数字预编码器用于对原始数据流做数字预编码获得基带数据流;
所述模拟预编码器采用如权利要求1‑9中任一一项所述的大规模MIMO中基于虚拟子阵列的模拟预编码系统及方法对所述基带数据流做模拟预编码。