[发明专利]一种基于SLNR和THP混合自适应预编码设计方法

权利要求书

1.一种基于SLNR和THP混合自适应预编码设计方法，其特征在于，所述方法步骤包括：

步骤1：基站发送下行导频序列，用户根据接收到的导频序列估计出各自的信道状态信息CSI并通过反馈链路进行反馈，基站通过反馈链路获取CSI，并根据反馈链路信号估计各个终端信号的到达角；

步骤2：基站利用反馈获得的所有终端的CSI，执行基于SLNR准则的线性预编码，其中，第k用户的信漏噪比SLNR为：

其中，tr表示矩阵的迹，上标H表示共轭转置，I表示单位矩阵，Nt表示基站配置的天线数，w_k设计原则应使得SLNR_k最大，w_k的选取最大的特征值所对应的特征向量；为了保证预编码后发射功率不变，需要通过预编码矩阵使其满足发射功率限制条件；

步骤3：基站根据所有终端的到达角，将所有用户进行分簇；其中，设定终端间到达角差的阈值，当不同终端的到达角之差小于该阈值，则将这些终端划分为一个簇；该阈值的设定可根据系统需求设定，阈值较大，则性能较好，但所增加的复杂度较多；反之则相反；

步骤4：基站执行基于簇的THP非线性预编码；由于已经基于SLNR准则进行了线性预编码，基站只能根据线性预编码后的等效信道状态信息矩阵，通过THP非线性预编码设计第二层预编码矩阵F_l，l＝1…L，用于消除簇内干扰，其中L为所分的簇的数目；

步骤5：根据基于SLNR准则的线性预编码得到的预编码矩阵和基于THP非线性预编码得到的预编码矩阵，得到基于SLNR-QR-THP的预编码矩阵V＝wF或基于SLNR-GMD-THP的预编码矩阵V＝wQ，基站利用预编码矩阵V向用户发送数据，其中，w为基于SLNR准则的线性预编码得到的预编码矩阵，F为基于ZF-QR-THP或MMSE-QR-THP的预编码矩阵，Q为基于GMD-THP设计的预编码矩阵。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4包括以下至少之一：

基于ZF-QR-THP设计，对第l个簇的等效信道矩阵H_l进行QR分解，得到一个下三角矩阵R_l和一个酉矩阵，将该酉矩阵作为第二层预编码矩阵F_l，第l个簇的等效信道矩阵H_l表示为即取是个对角矩阵，反馈矩阵可以通过B_l＝G_lH_lF_l＝G_lR_l计算得到，B_l是对角线为l的下三角矩阵，其中，R_lii表示矩阵R_l的第i行第i列元素；

或者基于MMSE-QR-THP设计，对矩阵采用QR分解可以得到对于矩阵B_l，F_l，G_l设计方法和ZF-QR-THP的设计方法相同；

或者基于GMD-THP的设计，则取预编码矩阵为Q_l，接收矩阵反馈矩阵B_l，增益矩阵为G_l，其中B_l是对角化元素为l的下三角矩阵，是个对角矩阵，并且满足

其中，diag表示对角化，A^-1表示对矩阵A求逆。