[发明专利]基于雅可比迭代的大规模MIMO信号检测方法

权利要求书

1.基于雅可比迭代的大规模MIMO信号检测方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：根据信道响应矩阵H构造最小均方误差检测MMSE检测矩阵A；

步骤2：将检测矩阵A按照A＝D+E进行分解，其中D代表检测矩阵A的对角矩阵，E代表检测矩阵A的非对角矩阵；

步骤3：采用梯度算法为雅可比算法提供搜索方向，得到雅可比与梯度算法的混合迭代过程；

步骤4：采用整体校正加速法改进步骤3中的混合迭代过程，得到迭代方程的校正系数，进而得到校正解；

步骤5：根据矩阵A、D、E，梯度算法和整体校正加速方法，采用改进的雅可比迭代法对经接收端匹配滤波器输出的接收信号矩阵b进行检测，得到发射信号估计值所述改进的雅可比迭代检测算法为使用雅可比迭代算法代替MMSE检测算法中的高维矩阵求逆的过程，并且利用梯度法与整体校正法改进后的算法；所述梯度算法包括：最速下降法和共轭梯度法；

所述步骤1包括：

根据信道响应矩阵H按照式(1)构造出构造MMSE检测矩阵A：

式中，σ²表示噪声方差，表示N_t×N_t的单位矩阵，N_t表示发射天线数目；

所述步骤3中的梯度算法为最速下降法时得到的混合迭代过程中，第k次迭代的搜索方向第k次迭代的搜索步长混合迭代过程中，第k次迭代方程x^(k)＝x^(k-1)+α_k-1r^(k-1)+D^-1(r^(k-1)-α_k-1Ar^(k-1))；0≤k≤J，J为预设迭代次数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中的梯度算法为共轭梯度法时得到的混合迭代过程中，第k次迭代的搜索方向z^(k-1)＝r^(k-1)+β_k-1z^(k-2)，第k次迭代的搜索步长混合迭代过程中，第k次迭代方程0≤k≤J，J为预设迭代次数，β为共轭梯度参数。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤4中得到迭代方程的校正系数中，第k次迭代的整体校正方程为

其中，校正系数分别为

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤5包括：

Step1：设置初始值迭代次数k＝1；

Step2：根据矩阵A、D，按照式(2)和式(3)进行迭代更新；

式(2)和式(3)中，r表示搜索方向，α表示搜索步长，a表示整体校正系数

Step3：判断迭代次数k是否达到预设迭代次数J，若未达到，则返回Step2继续进行迭代更新；若已达到，则停止迭代，迭代截止时的值即为发射信号估计值

所述步骤5中经接收端匹配滤波器输出的接收信号矩阵b进行检测，得到发射信号估计值b＝H^Hy，y表示接收信号。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述信道响应矩阵H为瑞丽衰落信道响应矩阵。