[发明专利]一种基于迭代的信道估计方法

说明书

本发明公开了一种用于大规模天线系统中基于迭代的信道估计方法，包括如下步骤：步骤一，设计发送与接收信号方程，包括创建训练矩阵及与训练矩阵对应的接收信号；步骤二，基于迭代的信道估计，利用步骤一的方程重新估计信道。与现有的基于导频序列的信道估计相比，本发明提出的信道估计方法提高了信道估计准确性，其复杂度略高，但本发明有极好的信道估计精度，并大幅度提高了系统性能。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，特别涉及无线通信的多小区多用户大规模天线技术，具体是指一种基于迭代的信道估计方法在大规模天线系统中的应用。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技术，是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量的一种多入多处技术。该技术能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量。

而随着无线通信技术的高速发展，传统的MIMO技术已经不能满足人们对传输无线数据的要求。因此，多用户多输入多输出(MU-MIMO)无线通信系统得到了广泛地应用。MU-MIMO是“Multi-User Multiple-Input Multiple-Output”的缩写，是一种多用户多入多出技术，能让用户的路由器同时与多个设备沟通的技术，其中，上行MU-MIMO:不同用户使用相同的时频资源进行上行发送(单天线发送)，从接收端来看，这些数据流可以看作来自一个用户终端的不同天线，从而构成了一个虚拟的MIMO系统，即上行MU-MIMO；下行MU-MIMO:将多个数据流传输给不同的用户终端，多个用户终端以及eNB构成下行MU-MIMO系统；下行MU-MIMO可以在接收端通过消除/零陷的方法，分离传输给不同用户的数据流；下行MU-MIMO还可以通过在发送端采用波束赋形的方法，提前分离不同用户的数据流，从而简化接收端的操作。这一技术能够在多个小区多个用户同时通信的同时保证无线数据传输的速率和准确率。然而，MU-MIMO无线通信系统相比于传统的MIMO系统，还存在着信道状态信息的随机性以及小区间用户的干扰等缺陷问题。

在上行多小区多用户MIMO系统中，一般情况下，基站通过本小区不同用户发送各自的训练序列进行信道估计，在信道估计和检测中会存在严重的训练和信息序列互扰，使得信道估计和系统性能下降。因此，怎样通过更好的估计方法来提高信道估计准确性对系统性能的改善有着重大意义。

发明内容

针对现有的信道估计精度不足，本发明提出了一种基于迭代的信道估计方法，用于上行多小区多用户大规模天线系统中。在本发明中，接收端通过接收的导频序列获得估计信道，并用最小均方误差(MMSE)进行解码，从解码信号中筛选出符合条件的信号并添加到原导频序列中，组成新的导频序列，重新对信道进行估计。

本发明采取如下技术方案：

一种基于迭代的信道估计方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，设计发送与接收信号方程，包括创建训练矩阵及与训练矩阵对应的接收信号；

步骤二，基于迭代的信道估计，利用步骤一的方程重新估计信道。

进一步的，所述步骤一中，创建训练矩阵包括：

1.1设定训练序列，假定系统有L个小区，每个小区有一个基站和K个用户，每个基站配有M根天线，且小区之间存在同频干扰。假定第l个小区的第k个用户先发送长度为τ的训练序列Φ_lk＝(φ_lk,1,φ_lk,2,…,φ_lk,τ)，其中φ_lk,1,φ_lk,2,…,φ_lk,τ，k＝1,2,…,K是第l个小区的第k个用户分别在第1,2,…,τ时刻发送的训练符号；l＝1,2,...,L；L≥1、K≥1、M≥1，且取自然数(整数)，τ＞0。