[发明专利]基于信号检测与支撑集辅助的叠加CSI反馈方法

权利要求书

1.基于信号检测与支撑集辅助的叠加CSI反馈方法，其特征在于，包括以下步骤：

A发送端处理：

(A1)读取长为N，稀疏度为K的信道状态信息利用1×λ的索引序列A⁽²⁾记录H的部分小幅度元素的索引信息；根据CS即压缩感知技术得1×M的压缩序列y；将索引序列A⁽²⁾、压缩序列y和稀疏度K按照公式X＝[A⁽²⁾,y_real,y_imag,K]构成1×l的信息序列X；

所述的CS技术为利用测量矩阵Φ根据公式y＝HΦ压缩1×N的稀疏信道状态信息H；

所述的测量矩阵Φ为N×M矩阵；包括：高斯分布随机矩阵、贝努利分布随机矩阵、亚高斯随机矩阵和非常稀疏投影矩阵；其中，M≤N；

所述的l满足l＝λ+2M+K；

所述的y_real、y_imag分别表示压缩序列y的实部和虚部；

(A2)将1×l的信息序列X进行量化、调制得1×L的调制序列R；

(A3)用T×L的扩频矩阵Q将1×L的调制序列R按照公式L＝RQ^T进行扩频处理，得1×T的扩频序列L；

所述的上标(·)^T为矩阵的转置操作；

(A4)将1×T的扩频序列L与1×T的数据序列S按照公式进行加权叠加生成1×T的发送序列T进行发射；

所述的数据序列S是发射数据序列经量化、调制所得；所述的E为发送序列T的发送功率，所述的常数ρ满足：0≤ρ≤1；

B接收端处理：

(B1)接收端接收到发送信号Y，根据公式进行解扩频操作得带噪调制序列

(B2)利用最小均方误差(MMSE,Minimum Mean Square Error)检测技术，恢复1×L的调制序列R；

(B3)将1×L的调制序列R解调后映射回1×l的信息序列X；利用信息序列X恢复出索引序列A⁽²⁾、压缩序列y和稀疏度K；

(B4)利用干扰消除思想以及MMSE检测技术，恢复1×T的数据序列S；

(B5)接收机利用索引序列A⁽²⁾、压缩序列y、测量矩阵Φ和稀疏度K重构CSI。

2.根据权利要求1所述的基于信号检测与支撑集辅助的叠加CSI反馈方法，其特征在于，步骤(A1)所述的索引序列A⁽²⁾是小幅度非零元素的支撑集信息，即：

其中，|h_i|是将H中的K个非零元素按照幅值大小降序排列所得，其中i＝1，2，…，K；所述的λ根据工程经验设定。

3.根据权利要求1所述的基于信号检测与支撑集辅助的叠加CSI反馈方法，其特征在于，步骤(A3)所述的扩频处理是将1×L的调制序列R根据公式L＝RQ^T扩频，其中Q为T×L的walsh码组成的扩频矩阵，满足Q^TQ＝T·I_L；其中，(·)^T表示取矩阵的转置操作，I_L表示L×L的单位矩阵。

4.根据权利要求1所述的基于信号检测与支撑集辅助的叠加CSI反馈方法，其特征在于，步骤(B2)所述的MMSE检测技术，根据下式进行，即：

其中，(·)^-1表示取矩阵的逆操作，(·)^H表示取矩阵的共轭转置操作，dec(·)表示硬判决操作，为带噪调制序列的自相关函数矩阵，为带噪调制序列与调制序列R的互协方差矩阵；E(X)表示取矩阵X的均值。