[发明专利]一种基于行向量优化的混合预编码方法

权利要求书

1.一种基于行向量优化的混合波束赋形方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一.建立毫米波MIMO系统的混合预编码问题模型；

步骤二.根据信道信息计算最优的预编码矩阵并随机生成模拟预编码矩阵；

步骤三.发射端在交替优化的框架下，对数字预编码矩阵进行求解；

步骤四.发射端在交替优化的框架下，利用流形优化方法对模拟预编码矩阵进行求解；

步骤五.发射端根据得到的预编码矩阵进行混合预编码；

所述步骤四包括：

S1：在交替优化的框架下，当固定F_BB，关于求解F_RF的问题可表示为

其中F_BB为数字预编码矩阵，F_RF为模拟预编码矩阵，F_opt为最优预编码矩阵，且上式中F_RFF_BB的乘积的第m行仅与F_RF的第m行有关，而与其他行无关，如

(F_RF)_m，：×F_BB＝(F_RFF_BB)_m，：

所述F_RF的所有行的解都是相互独立的，可表示为：

其中(F_opt)_m，：表示最优预编码矩阵的第m行，(F_RF)_m，：表示模拟预编码矩阵的第m行，应用流形优化方法，分别用X和F((X)_m，：)表示F_RF和中的目标函数，则目标函数可写为

F((X)_m，：)＝tr(((F_opt)_m，：-(F_RF)_m，：F_BB)((F_opt)_m，：-(F_RF)_m，：F_BB)^H)

F((X)_m，：)的欧几里得梯度是

通过将欧几里得梯度投影到向量(X)_m，：的切空间中，得到其黎曼梯度为

S2：将模拟预编码矩阵沿黎曼梯度移动并对其元素进行归一化；

S3：根据得到的模拟预编码矩阵求解其黎曼梯度；

S4：将上一次移动方向映射到新的模拟预编码矩阵对应的黎曼空间中；

S5：将S3和S4所得的结果加权求和得到新的移动方向；

S6：判断是否达到终止条件，若判断结果为否则返回S2，若判断结果为是则输出得到的模拟预编码矩阵，对于F_RF的所有行，计算过程是相同的，F_RF所有行都是相互独立的，将所有行分别计算并组合成模拟预编码矩阵F_RF。