[发明专利]基于ISLS的极化信道XPD估计算法

权利要求书

1.基于迭代的散射因子的极化信道XPD估计方法，其特征在于，在接收端通过迭代的方式来改进信道系数估计精度；

先使用LS估计方法获得信道矩阵和均方误差J_LS，具体的表达式为:

其中P表示导频信号，P⁺＝P^H(PP^H)^-1是P的广义逆，Y表示接收信号，(·)^-1是矩阵的求逆运算，表示信道的噪声功率，r表示信道的行数，tr{·}表示矩阵的迹，E{·}表示均值计算，H表示信道矩阵，表示矩阵的二范数；

接着重写和J_LS，记为：作为迭代的初始值；

设为第k次迭代后的信道矩阵估计值，是第k次迭代后的均方误差，γ_k表示第k次迭代后的散射因子，为了获得通过如下计算过程：

将信道系数的估计误差表示成如下形式：

其中R_H＝E{H^HH}是信道的自相关矩阵；

为了获取式(3)的最小值，通过对其两边求导，得到：

将γ_k带入式子(3)，得到均方误差为：

同时得到信道估计矩阵为：

设为算法的最终输出值，通过递推计算得出：

通过获取信道的初始估计值和每一次迭代过程的散射系数γ_k，得出算法的最终输出值

极化信道表示为：

其中，h_XY代表Y天线发送，X天线接收的信道元素；

XPD描述的是双极化信道下同极化信道和交叉极化信道之间的功率泄漏，表示为：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过估计信道自相关矩阵来获得信道的XPD值从而克服XPD公式中由于分子分母的估计误差导致XPD估计性能较差；

由式(9)看出，要想获得信道的XPD值，必须先求出信道的系数；但由于信道估计得出的信道系数h_vv和h_hv存在估计误差，它们相除使得估计算法的估计性能较差；为了提高XPD的估计精度，这里通过估计极化相关矩阵R_p中χ来获取XPD值，即χ^-1＝XPD；

极化相关矩阵R_p的获取过程如下：

其中，vec(·)表示矩阵向量化，g是满足复高斯分布的标量，用于模拟信道衰落，表示信道去极化效应影响下的相关性和功率不平衡，μ和χ分别表示主极化比和交叉极化比，即μ＝E{|h_hh|²/|h_vv|²}，χ＝E{|h_hv|²/|h_vv|²}，σ表示垂直或水平极化天线发射，垂直与水平极化天线接收的接收极化相关系数，即θ表示垂直与水平极化天线发射，垂直或水平极化天线接收的发射极化相关系数，即δ₁表示垂直极化天线发送垂直极化天线接收信道与水平极化天线发送水平极化天线接收信道间的主极化相关系数，即δ₂表示垂直极化天线发送水平极化天线接收信道与水平极化天线发送垂直极化天线接收信道间的反极化相关系数，即

根据式(7)(10)计算得出，从而计算出XPD＝χ^-1，即信道的XPD值。