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专利号: 2021100374584
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于毫米波MIMO的基于移相器的联合空分复用方法,其特征在于,包括:基于毫米波大规模MIMO系统,基站发送的数据流依次经过导频矩阵的处理、数字预编码矩阵的处理、模拟预编码矩阵的处理后,通过信道后经发送天线发射至用户端,其中导频矩阵、数字预编码矩阵和模拟预编码矩阵的设计为:步骤1:将毫米波信道中存在发送角重叠的簇分为同一簇组;

步骤2:基于统计信道状态信息,设计与每个簇组对应的模拟预编码矩阵,从可行设计中确定消除非相邻簇组之间干扰的模拟预编码矩阵,并由移相器实现;按照图论顶点着色以减少下行链路训练长度设计得到导频矩阵;将数字预编码矩阵的初始值设计为单位矩阵;采用以下公式设计与每个簇组对应的模拟预编码矩阵:⊥

其中,span (·)表示扩张空间span(·)的正交空间, 表示第n簇组的模拟预编码矩阵,n=1,2,...,N,u为用户数量,Cu表示第u个用户的协方差矩阵,索引集Θn(n=1,2,...,N)表示各个簇组对应的模拟预编码矩阵组合后的等效信道矩阵中零元素的位置;模拟预编码矩阵 等效信道矩阵HFRF:其中,第n簇组的信道协方差矩阵Rn的特征向量 为D是天线

元素之间的距离,NBS是基站发送天线数量,[θn‑Δ,θn+Δ]为第n簇组的角度扩展,Rn的特征向量是 表示离散傅里叶变换矩阵F的列子集组成的矩阵,Qn<2Un时nl为簇发送角度的起始值对应的F列的序号,nk为簇发送角度的终止*

值对应的F矩阵列的序号,Qn≥2Un时采用最大功率准则得到 bu为用户u的最佳波束列序号,u取值范围[1 ,2Un],离散傅里叶变换矩阵设计导频矩阵

其中,等效信道矩阵中同一列中的点具有相同的颜色,而同一行中的点具有不同的颜色的顶点着色为 T为最小颜色数, 指任意一个L×L酉矩阵的第cj列;

步骤3:基于瞬时信道状态信息,设计数字预编码矩阵,基于迫零准则以减小簇组内相互干扰,设计对应每个簇组的数字预编码矩阵,替换步骤2中的数字预编码初始值;基于稀疏等效信道矩阵和瞬时信道状态信息,设计对应每个簇组的数字预编码矩阵其中, α是功率归一化因子, ρ表示用户平均接收功率。