[发明专利]TD-LTE系统中的干扰对齐方法

权利要求书

1.一种TD-LTE系统中的干扰对齐方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据上行数据进行信道估计，得到时频联合信道h¹¹，h¹²，h²¹，h²²。其中h¹¹，h¹²分别代表目标小区用户到目标小区基站及干扰小区基站的信道，h²¹，h²²分别代表干扰小区用户到目标小区基站和干扰小区基站的信道；

2)对上述四组信道分别进行EBF平滑处理：取适当大小的时频块构造信道自相关阵

R=1Nt*NfΣt=1NtΣf=1Nf(h(t,f)m,n)Hhm,n(t,f)(m=1,2;n=1,2)]]>

其中，为估计信道h^m，n在t时刻在f子载波上的信道；N_f为时频块的频域尺度；N_t时频块的时间尺度；然后对得到的R进行特征值分解，取出最大特征值所对应的特征向量作为该时频块内的信道信息；

3)迫零干扰对齐：

根据步骤2)中求出的最大特征值所对应的特征向量，进行如下计算：

两个小区用户的接收信号为y₁，y₂，以子载波为单位计算：

y1=diag(h(t,f)1,1)Pv1x1+diag(h(t,f)1,2)Pv2x2+n1]]>

y2=diag(h(t,f)2,1)Pv1x1+diag(h(t,f)2,2)Pv2x2+n2]]>

其中，v₁，v₂(∈C^(Nr-1)*1)分别为目标小区基站和干扰小区基站信号的预编码向量；P(∈C^Nr*(Nr-1))为两基站的预编码矩阵；x₁，x₂为两基站的发射信号；n₁，n₂为加性高斯噪声；为了抑制干扰，设计迫零接收向量u₁、u₂，使得下式成立：

u1Hdiag(h(t,f)1,2)P=0]]>

u2Hdiag(h(t,f)2,1)P=0]]>

根据求出的迫零接收向量，求解每个基站的预编码向量v₁，v₂：

u1Hdiag(h(t,f)1,1)Pu1Hdiag(h(t,f)1,2)Pu2Hdiag(h(t,f)2,1)Pu2Hdiag(h(t,f)2,2)Pv1v2=1001]]>

v1v2=u1Hdiag(ht,f1,1)Pu1Hdiag(h(t,f)1,2)Pu2Hdiag(h(t,f)2,1)Pu2Hdiag(h(t,f)2,2)P1001]]>

4)根据所述预编码向量v₁，v₂，对所述基站发出的信号进行预编码处理；根据所述接收向量u₁、u₂，对用户接收到的信号进行处理。

2.一种TD-LTE系统中的干扰对齐方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)根据上行数据进行信道估计，得到时频联合信道h¹¹，h¹²，h²¹，h²²。其中h¹¹，h¹²分别代表目标小区用户到目标小区基站及干扰小区基站各天线的信道，h²¹，h²²分别代表干扰小区用户到目标小区基站和干扰小区基站各天线的信道；

2)对这四组信道分别进行EBF平滑处理：取适当大小的时频块构造信道自相关阵

R=1Nt*NfΣt=1NtΣf=1Nf(h(t,f)m,n)Hhm,n(t,f)(m=1,2;n=1,2)]]>

其中，为估计信道h^m，n在t时刻在f子载波上的信道；N_f为时频块的频域尺度；N_t时频块的时间尺度；然后对得到的R进行特征值分解，取出最大特征值所对应的特征向量作为该时频块内的信道信息，以替代原有的信道信息；

3)改进的干扰对齐

根据步骤2)中求出的最大特征值所对应的特征向量经EBF修正的信道，进行如下计算：

首先，针对目标小区计算干扰和噪声的协方差矩阵

Φ=σ2INr+diag(h(t,f)1,2)Pv2v2HPHdiag(h(t,f)1,2)H]]>

其中，I_Nr是N_r*1阶的单位阵，σ²是噪声功率；是干扰小区对目标小区的干扰信号的协方差阵；v₁，v₂(∈C^(Nr-1)*1)分别为目标小区基站和干扰小区基站信号的预编码向量；P(∈C^Nr*(Nr-1))为两基站的预编码矩阵；

用期望值E(Φ)代替Φ；设计v₂使得E(v₂v₂^H)＝I_Nr-1；根据计算所得协方差矩阵，设计v₁为：使目标小区基站信干噪比进行特征值分解后最大特征值所对应的特征向量，以获得最大的波束形成增益；

针对目标小区，设计一个类似于MMSE的接收向量，

u1=E(Φ)-1h(t,f)1,1Pv1||E(Φ)-1h(t,f)1,1Pv1||]]>

通过上述计算得到的目标小区的预编码向量v₁和接收向量u₁即可将期望信号和干扰信号放置在不同的方向上，以对干扰形成抑制；

4)由此，根据所述预编码向量v₁，对所述基站发出的信号进行预编码处理；根据所述接收向量u₁，对用户接收到的信号进行处理。