[发明专利]一种基于联合收发端信息的多路波束形成方法及系统

权利要求书

1.一种基于联合收发端信息的多路波束形成方法，其特征在于，包括：

发送端对信道矩阵H进行几何平均分解GMD，分解出酉矩阵P；

发送端以酉矩阵P作为GMD波束形成的加权矩阵，对原始发射信号x进行多路波束形成处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，发送端将信道矩阵H进行几何平均分解，H＝QRP^-1，其中Q，P为酉矩阵，上角标-1为共扼转置算子，即满足Q^-1Q＝P^-1P＝I_K1，K2，其中I是单位阵，下角标K₁，K₂分别为矩阵的行数和列数，K₁＝K₂＝K，K是信道矩阵H的秩，即K＝rank(H)，R为具有相等对角元素的上三角矩阵，且其对角元素为λ₁≥λ₂≥…≥λ_K≥0，λ_i是相关矩阵HH^-1的非零特征值，i为整数，1≤i≤K；

发送端以酉矩阵P作为加权矩阵，估计得到发射权值W_GMD，W_GMD＝P，根据估计得到的发射权值对原始发射信号x进行多路波束形成处理，得到波束形成后的发射信号W_GMD·x，为原始发射信号序列。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，通过信道矩阵H对波束形成后的发射信号W_GMD·x进行传输，传输的信号s为：s＝HW_GMDx。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

接收端接收信号r，r＝H·W_GMD·x+n，n为噪声；

接收端利用酉矩阵Q^-1对接收信号r进行均衡处理，得到均衡后的接收信号为均衡后的接收信号序列，将H分解为K个相同的子信道，K为信道矩阵H的秩，各子信道上均衡后接收的信号为j为整数，1≤j≤K，a_ij为几何平均分解上三角矩阵的元素，x_i为原始发射信号序列中第i个原始发射信号，x_j为原始发射信号序列中第j个原始发射信号，为均衡处理后噪声序列中第i个噪声；

根据均衡后的接收信号，恢复发送信号x。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，根据均衡后的接收信号，利用逐级干扰对消技术来恢复发送信号

6.一种基于联合收发端信息的多路波束形成系统，其特征在于，包括：

几何平均分解模块：用于对信道矩阵H进行几何平均分解GMD，分解出酉矩阵P；

波束形成处理模块：用于以酉矩阵P作为GMD波束形成的加权矩阵，对原始发射信号x进行多路波束形成处理。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，几何平均分解模块：还用于将信道矩阵H进行几何平均分解，H＝QRP^-1，其中Q，P为酉矩阵，上角标-1为共扼转置算子，即满足Q^-1Q＝P^-1P＝I_K1，K2，其中I是单位阵，下角标K₁，K₂分别为矩阵的行数和列数，K₁＝K₂＝K，K是信道矩阵H的秩，即K＝rank(H)，R为具有相等对角元素的上三角矩阵，且其对角元素为λ₁≥λ₂≥…≥λ_K≥0，λ_i是相关矩阵HH^-1的非零特征值，i为整数，1≤i≤K；

波束形成处理模块：还用于以酉矩阵P作为加权矩阵，估计得到发射权值W_GMD，W_GMD＝P，根据估计得到的发射权值对原始发射信号x进行多路波束形成处理，得到波束形成后的发射信号W_GMD·x，为原始发射信号序列。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，传输模块：用于通过信道矩阵H对波束形成后的发射信号W_GMD·x进行传输，传输的信号s为：s＝H·W_GMD·x。