[发明专利]基于精简星座索套回归的车载协作通信系统盲均衡方法

权利要求书

1.一种基于精简星座索套回归的车载协作通信系统盲均衡方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）第一阶段，中继车辆与目标车辆在时隙k内的接收信号分别为：

x_S,R(k)=h_S,Rs_S,R(k)+v_S,R(k)

x_S,D(k)=h_S,Ds_S,D(k)+v_S,D(k)

其中，s_S,R(k)=[s(k),s(k-1),…,s(k-M_S,R+1)]^T，

s_S,D(k)=[s(k),s(k-1),…,s(k-M_S,D+1)]^T，

h_S,D=[h_S,D(0),h_S,D(1),…,h_S,D(M_S,D-1)]；

h_S,R=[h_S,R(0),h_S,R(1),…,h_S,R(M_S,R-1)]，M_S,R为源车辆与中继车辆之间的信道阶数，M_S,D为为源车辆与目标车辆之间的信道阶数；v_S,D(k)和v_S,R(k)为信号噪声上标T表示矩阵或向量的转置运算；

（2）第二阶段，中继车辆R将接收到的信号x_receive(k)进行放大或者解码的到信号s_receive(k)，然后将s_receive(k)继续转发至目标车辆D；此时D的接收信号为

x_R,D(k)=h_R,Ds_receive(k)+v_R,D(k)

其中h_R,D=[h_R,D(0),h_R,D(1),…,h_R,D(M_R,D-1)]]，M_R,D为中继车辆与接收车辆之间信道的阶数，v_R,D(k)为响应的信道噪声；

（3）记信道为h=[h(0),h(1),…,h(M-1)]，接收信号记为{x(k)}，源信号为{s(k)}，噪声为{v(k)}，那么上述接收信号可以写成统一的格式

xR,D(k)=Σi=0M-1h(i)s(k-i)+v(k)]]>

令接收端复数域均衡器为w=[w(0),w(1),…,w(L-1)]^T，为均衡器长度；那么恢复出来的信号表述为

s^(k)=Σi=0L-1w(i)x(k-i)+v(k)]]>

（4）采用索套（LASSO）回归方法构造一个最优化问题

w^LASSO(k)=argminΣi=0L-1|w(i)|≤δ(Σk=L-1N|y(k)-Σi=0L-1x(k-1)w(i)|)2]]>

式中y(k)为均衡器输出；δ为一非零正标量；为LASSO惩罚项，

（5）通过拉格朗日法将步骤（4）中所构造的优化问题改写成无约束优化问题

w^LASSO=argminw(i)(Σk=L-1N|y(k)-Σi=0L-1x(k-1)w(i)|2+αΣi=0L-1|w(i)|)]]>

其中α>0是拉格朗日因子；

再将上式改写成矩阵形式

minwJ(w)={||y-Xw||22+wHDw}]]>

其中上标H表示矩阵或向量的共轭转置运算，表示2-范数，均衡器输出序列y=[y(L-1),y(L),…,y(N)]^T，接收序列矩阵

X=[x(L-1),x(L),…,x(N)]^T；D=diag[d(0),d(1),…,d(L-1)]，diag为主对角元素d(0),d(1),…,d(L-1)，其它任意元素均为0的对角阵，这里

d(j)=α|w(i)|1-σ,]]>σ=2P,]]>P为递归次数；

（6）结合精简星座性能函数获得上述优化问题的近似解

根据RCA性能函数

CF_RCA=E[|y-Q_RCA·csgn(y)²|]

其中csgn(y)=sgn(Re(y))+j·sgn(Im(y))，sgn(·)为符号函数进而获得最优化问题的近似解

w^LASSO=QRCA·(XHX+D)-1X·csgn(y)]]>

其中上标-1表示矩阵求伪逆运算。