专利名称：下行多用户mimo系统中的低复杂度预编码方法
技术领域：
本发明涉及到多用户MIMO通信系统中的预编码技术，具体地说，是一种下行多用户MIMO系统中的低复杂度预编码方法。
背景技术：
多用户MIMO (multiple-input multiple-output)系统具有多根输入天线和多根输出天线，在该系统中，由于多个用户共用信道资源会常常导致用户间共信道干扰，从而影响通信性能。预编码技术通过发射端的优化处理可有效消除多用户间的干扰，从而成为无线通信领域研究的重要课题。预编码技术可分为线性预编码和非线性预编码，其中非线性预编码中的脏纸编码 (dirty paper coding,DPC)可达到多用户MMO系统容量上界，但复杂度太高，只能作为理论容量界。作为性能与实现复杂度折中的线性预编码成为研究热点。文献Spencer Q H，Swinlehurst A L,Haardt M. Zero-forcing methods for downlink spatial multiplexingin multi-user MIMO Channels [J]. IEEE Transactions on Signal Processing，2004,52(2) :461-471.提出的基于迫零条件下非迭代最优形式的块对角化(BD，blockdiagonalization)算法最为经典，该算法基于迫零思想，通过对信道矩阵进行对角化处理，将MMO信道等效成多个平行独立的空间子信道，以消除多用户干扰，并可实现大比重的DPC容量。但BD算法在块对角化求解零空间时，需要进行多次的矩阵奇异值分解(SVD，singular value decomposition),计算复杂度仍比较高。
发明内容
为了解决上述缺陷，本发明提出一种下行多用户MMO系统中的低复杂度预编码方法，以降低系统运算的复杂度。其具体技术方案如下—种下行多用户MIMO系统中的低复杂度预编码方法,该系统包括一个基站和K个用户，基站配置有Nt根发射天线，用户m配置有Nm根接收天线，m= 1,2,…，K，接收天线
K
总、数Nr =YjNm ’其关键在于系统的预编码方法按照以下步骤进行
/W=I步骤I :将系统的信道模型设为一个NkXNt维的全局信道矩阵H ；步骤2 :按照H = Hh(HHh)-1计算全局信道矩阵H的伪逆矩阵g，该伪逆矩阵；g为NtXNk维矩阵；
权利要求
1.ー种下行多用户MIMO系统中的低复杂度预编码方法，该系统包括一个基站和K个用户，基站配置有Nt根发射天线，用户m配置有Nm根接收天线，m= 1,2,…，K，接收天线总 数:
2.根据权利要求I所述的下行多用户MIMO系统中的低复杂度预编码方法，其特征在于基站发送给用户m的数据设为ー个NmX I维的向量xm，矩阵X = [X1 X2. . . Xffl. . . χκ]表示基站对K个用户的发送数据，基站预编码后的数据为WX，用户m接收到的数据为HmWmPmxm+nm，其中Pm为预定义的功率分配矩阵，nm为信道噪声，用户m按照ym = BmHmffmPmxm+Bmnm进行解码获取基站发送的数据。
全文摘要
本发明公开一种下行多用户MIMO系统中的低复杂度预编码方法，其特征在于步骤包括设定全局信道矩阵、计算全局信道矩阵的伪逆矩阵，将全局信道矩阵行分解伪逆矩阵列分解，对用户m的分块伪逆矩阵进行正交三角分解并计算用户m的等效信道矩阵，将用户m的等效信道矩阵组建成埃尔米特矩阵并对其进行LDLH分解，最后根据L和D计算用户m的预编码矩阵接收矩阵。其显著效果是通过全局信道矩阵的伪逆矩阵与块正交三角分解进行零空间计算，避免了复杂的矩阵奇异值分解，快速实现信道块对角化，同时对各单用户等效信道进行埃尔米特矩阵分解，完成预编码矩阵设计，在不损失误码率性能的情况下，有效降低了运算量。
文档编号H04L1/00GK102684766SQ201210167709
公开日2012年9月19日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者刘阳, 吴玉成, 张丽玲, 潘怡瑾 申请人:重庆大学