自干扰抑制的多流分集BD预编码方法及装置与流程

技术特征：

1.一种自干扰抑制的多流分集BD预编码方法，其特征在于，包括有如下步骤：

步骤1：确定所有用户信道矩阵，基站获取各个用户的下行信道矩阵，确定所有用户信道矩阵H_k为用户k的下行信道矩阵，k＝1,2,…,K,K为系统中的用户数，[·]^T表示矩阵的转置；

步骤2：确定用户接收天线的零空间正交基，首先构造各用户每根接收天线的干扰矩阵，然后计算各用户每根接收天线的干扰矩阵的零空间正交基，从而获得各用户所有接收天线的零空间正交基，以用户k为例，用户k第i根接收天线的干扰矩阵为其中为户k的下行信道矩阵H_k去掉第i行后的信道矩阵，即该干扰矩阵既包含其他用户信道状态信息，又包含自身信道状态信息；

步骤3：构造等效信道矩阵、线性预编码矩阵和接收译码矩阵，根据各用户的所有接收天线的干扰矩阵的零空间正交基与用户的下行信道矩阵，构造每个用户的自干扰抑制等效信道矩阵，并根据自干扰抑制等效信道矩阵，构造每个用户的线性预编码矩阵和接收译码矩阵；

步骤4：对基站发送信号进行多流分集BD预编码，利用构造的线性预编码矩阵对各个用户的发送信号进行多流分集BD预编码，对多流分集BD预编码后的信号进行相加，通过基站端天线发射出去；

步骤5：用户对接收信号进行译码、合并和估计，期望用户对从基站接收到的信号用对应的多流分集BD接收译码矩阵进行处理，将多流分集BD接收译码矩阵处理后的期望用户的数据流进行合并，利用多条数据流提供空间分集增益，估计出原始发送数据。

2.根据权利要求1所述的自干扰抑制的多流分集BD预编码方法，其特征在于，步骤2所述确定用户接收天线的零空间正交基，具体包括：

2.1：构造任意用户k的第i根接收天线的干扰矩阵该干扰矩阵既包含其他用户的信道状态信息，又包含自身信道状态信息；

2.2：求解用户k的第i根接收天线的干扰矩阵的零空间正交基，对进行奇异值分解，得到其中是的左奇异向量矩阵，是的奇异值矩阵，是右奇异向量矩阵，是非零奇异值对应的右奇异向量矩阵，是零奇异值对应的右奇异向量矩阵，由矩阵论的知识可知，构成的零空间正交基；

2.3：求解用户k的所有接收天线的干扰矩阵的零空间，遍历用户k的所有接收天线，重复步骤2.1和步骤2.2，得到用户k的所有接收天线的干扰矩阵的零空间正交基为其中N_Rk为用户k的接收天线数；

2.4：重复步骤2.1、步骤2.2和步骤2.3，遍历所有用户，构造所有用户的每根接收天线的干扰矩阵，求得各个用户的所有接收天线干扰矩阵的零空间正交基。

3.一种自干扰抑制的多流分集BD预编码装置，其特征在于，按照信号处理流程依次连接有：信道矩阵获取模块、零空间正交基构造模块、预编码矩阵及接收译码矩阵构造模块、预编码处理模块、接收信号处理模块，各模块分述如下：

信道矩阵获取模块，用于获取所有用户的信道矩阵，输入为各个用户的信道矩阵，输出为所有用户的信道矩阵；

零空间正交基构造模块，用于获得各用户接收天线零空间正交基，输入为所有用户的信道矩阵，输出为各用户的所有接收天线的零空间正交基；

预编码矩阵及接收译码矩阵构造模块，用于获得用户的多流分集BD预编码矩阵和多流分集BD接收译码矩阵，输入为各用户的所有接收天线的零空间正交基，输出为各用户的多流分集BD预编码矩阵和多流分集BD接收译码矩阵；

预编码处理模块，用于将发送给所有用户的原始信号利用所述的预编码矩阵构造模模块构造的预编码矩阵进行多流分集BD预编码处理，并将所有用户多流分集BD预编码后的信号进行加和，通过基站端发射出去，输入为发送给用户的原始信号，输出为多流分集BD预编码后的信号；

接收信号处理模块，用于利用上述求得的多流分集BD接收译码矩阵处理用户的接收信号，并将多流分集BD接收译码矩阵处理后得到的用户数据流进行合并，估计原始数据。接收信号处理模块的输入为用户通过天线接收的信号，输出为基站发送给期望用户的原始信号估计。

4.根据权利要求3所述的自干扰抑制的多流分集BD预编码装置，其特征在于，所述零空间正交基构造模块按照信号处理流程连接有干扰矩阵构造子模块和奇异值分解子模块，各子模块分述如下：

干扰矩阵构造子模块，用于根据获取的信道矩阵构造用户的每根接收天线的干扰信道矩阵，输入为信道矩阵获取模块所得到的所有用户的信道状态信息，输出为用户接收天线的干扰矩阵，以任意用户k为例，用户k第i根接收天线的干扰矩阵为

奇异值分解子模块，用于对用户每根接收天线的干扰矩阵进行奇异值分解，得到每个用户每根接收天线的零空间正交基，进而得到各个用户所有接收天线的零空间正交基，输入为干扰矩阵构造子模块得到的各用户每根接收天线的干扰矩阵，输出为对应该干扰矩阵的零空间正交基。

5.根据权利要求3所述的自干扰抑制的多流分集BD预编码装置，其特征在于，所述接收信号处理模块按照信号处理流程连接有信号译码子模块、数据流合并子模块和信号判决子模块，各子模块分述如下：

信号译码子模块，用于译码用户接收信号，输入为用户接收信号，输出为译码后的多路数据流，用户利用接收译码矩阵D_k对接收信号的进行译码，获得译码后信号为用户k接收到的译码后的数据流，L_k为发送给用户k的数据流数目，y_k为用户k的接收信号；

数据流合并子模块，将译码后的用户k的L_k条数据流进行合并，输入为用户k译码后的多路数据流，输出为多路数据流合并后的合并信号；

信号判决子模块，对合并后的信号进行判决，输入为用户的合并信号，输出为基站发送给用户的原始信号的估计。