[发明专利]非理想信道下大规模MIMO线性检测硬件构架及检测方法

权利要求书

1.一种非理想信道下大规模MIMO线性检测硬件构架，其特征在于：包括第一下三角脉动乘法模块、加噪模块、三对角线求逆模块、三对角线乘法模块、迭代模块和检测模块；其中，将信道响应矩阵依次经过所述第一下三角脉动乘法模块和加噪模块后分别进入所述三对角线求逆模块和所述三对角线乘法模块；所述三对角线求逆模块取加噪模块输出的矩阵中的主对角线和两条次对角线组成三对角线矩阵并对所述三对角线矩阵求逆；所述三对角线乘法模块将从加噪模块输出的矩阵中除去三对角线之后的矩阵，并将与三对角线求逆模块中所求的三对角线逆矩阵相乘；所述迭代模块包含了三对角加法模块和第二下三角脉动乘法模块，所述三对角线求逆模块的结果输入至所述三对角加法模块，所述三对角线乘法模块的结果输入至所述第二下三角脉动乘法模块，所述三对角加法模块和第二下三角脉动乘法模块进行循环迭代后将生成的矩阵输入检测模块。

2.根据权利要求1所述的非理想信道下大规模MIMO线性检测硬件构架，其特征在于：所述第一下三角脉动乘法模块包括(1+M)M/2个加法器，与(1+M)M/2个乘法器，其中M表示用户的数量。

3.根据权利要求1所述的非理想信道下大规模MIMO线性检测硬件构架，其特征在于：所述三对角线求逆模块包括2个加法器和4个乘法器。

4.根据权利要求1所述的非理想信道下大规模MIMO线性检测硬件构架，其特征在于：所述三对角线乘法模块包括3M个乘法器、2M个寄存器和2M个加法器，其中M表示用户的数量。

5.根据权利要求1所述的非理想信道下大规模MIMO线性检测硬件构架，其特征在于：所述第二下三角脉动乘法模块包括(1+M)M/2个加法器和(1+M)M/2个乘法器；所述三对角加法模块包括3个加法器，其中M表示用户的数量。

6.根据权利要求1所述的非理想信道下大规模MIMO线性检测硬件构架，其特征在于：所述检测模块包括M个乘法器，M个加法器，其中M表示用户的数量。

7.一种采用如权利要求1所述的非理想信道下大规模MIMO线性检测硬件构架的线性检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将信道响应矩阵H依次输入第一下三角脉动乘法模块和加噪模块生成矩阵A；矩阵A＝(H^HH+σ²I_M)，其中，H为信道响应矩阵，σ²为噪声方差，I_M为单位阵，(.)^H为共轭转置操作；

步骤2：将矩阵A输入至三对角线求逆模块，所述三对角线求逆模块提出待矩阵A中主对角线和两条次对角线组成三对角线矩阵X并对所述三对角线矩阵X求逆；将三对角线逆矩阵X^-1输入到三对角线乘法模块和迭代模块中的三对角加法模块；

步骤3：将步骤2获得三对角线逆矩阵X^-1与(A-X)矩阵输入到三对角线乘法模块中进行相乘并取反的操作，得到矩阵Q＝-X^-1(A-X)；并将获得矩阵Q输入到迭代模块中的第二下三角脉动乘法模块；

步骤4：在迭代模块中，三对角加法模块和第二下三角脉动乘法模块进行循环迭代，根据公式获得近似逆矩阵其中，k为迭代次数，时钟信号控制迭代次数；

步骤5：将步骤4中获得的近似逆矩阵与接收到的向量输入到检测模块中相乘，表示为y的滤波器输出，得到大规模MIMO的线性检测结果，对传输信号向量的估计