[发明专利]基于毫米波大规模MIMO的时间反演抗干扰方法

权利要求书

1.一种基于毫米波大规模MIMO的时间反演抗干扰的方法，其特征在于，包括：

S1：发送端发射探测信号，接收端根据信道状态对信道类型进行估计；

S2：根据不同的信道类型，建立信道传输模型，估计出信道参数；

S3：接收端将已估计信道参数反馈回发送端；

S4：将时间反演预滤波器和大规模MIMO系统结合，计算时域接收信号；

S5：将时域接收信号在频域中表示出来，构建一个优化方程使得频域中用户间干扰为零，求出优化方程的最优解作为时间反演预滤波器的滤波向量，其中：

接收信号的频域表示为：

优化问题表示为：

约束条件：

根据约束线性最小二乘法求出解为：

其中，X_n(f)是x_n(t)的离散傅立叶变换，N(f)是n(t)的离散傅里叶变换，·,·表示两个向量的内积；H_-n表示所有用户中除了第n个用户的信道响应列向量组成的矩阵，L_p表示时间反演预滤波器长度；表示H_-n的转置共轭矩阵，W_n是w_n(t)的频域表示，w_n(t)表示用户n的预滤波器的滤波向量，α是接入点平均传输功率的总和；H_n(f)为第n个用户的信道响应；W_n(f)为第n个用户的频域预滤波器的滤波向量，W_*,n为频域的时间反演预滤波器的最优滤波向量；L为预滤波器的长度，即信道脉冲响应的采样长度；N为用户数；I_M表示M×M的密度矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波大规模MIMO的时间反演抗干扰的方法，其特征在于，所述发送端发射探测信号，接收端根据信道状态对信道类型进行估计包括：

发送端发射探测信号，接收端信道状态为时变信道时为动态信道，接收端信道状态为非时变信道时为静态信道；

若为静态信道，则使用信道冲激响应差值方法估计信道；

若为动态信道，则使用贯序蒙特卡洛法或者基于码本空间信道量化估计法或者基于参考信号估计法或者相关矩阵估计法来估计信道，并对信道状态进行实时跟踪。

3.根据权利要求1所述的一种基于毫米波大规模MIMO的时间反演抗干扰的方法，其特征在于，所述根据不同的信道特征，建立信道传输模型，估计出信道参数包括：根据不同的信道特征，接收端根据信道状态，选用相应的信道估计方法，建立信道传输模型，估计出信道时-空聚焦质量、时延扩展、离开角、到达角、多普勒频移、信道增益、色散角度、在视距传播情况下的莱斯因子、阴影衰落参数。

4.根据权利要求1所述的一种基于毫米波大规模MIMO的时间反演抗干扰的方法，其特征在于，所述接收端将已估计信道参数反馈回发送端包括：接收端采用信道互易性、有限反馈技术，将已估计信道参数反馈回发送端和时间反演镜。

5.根据权利要求1所述的一种基于毫米波大规模MIMO的时间反演抗干扰的方法，其特征在于，所述将时间反演预滤波器和大规模MIMO系统结合，计算时域接收信号包括：

接收端的第n个用户接收到M条天线的信号之和，则接收端第n个用户的接收信号具体表现为：

其中，w'_mn(-t)代表第m天线下用户n的时间反演预滤波器的滤波向量，h_m,n(t)是从第m天线到第n个用户的信道脉冲响应，h'_m,n(L-1-t)为采样的时间反演信道脉冲响应，L为预滤波器的长度，W_h是功率归一化因子，||·||²表示2范数，y_n(t)表示用户n的接收信号，α是接入点平均传输功率的总和，表示卷积，N为用户数，x_n(t)是发送给用户n的复随机信号，h_n(l)表示第n个用户的随机信道脉冲响应，n(t)代表加性高斯白噪声，t∈Z⁺是离散时间指数，Z⁺为正整数集，n'＝{1,2,...,n-1,n+1,...,N}。