[发明专利]一种时间反演多址系统的多用户检测算法

说明书

本发明公开了一种时间反演多址系统的多用户检测算法，检测器首先确定出译码矩阵G，然后从译码矩阵G中提取出包含主对角线的三对角线稀疏矩阵P，然后将三对角线稀疏矩阵P分成两个二对角线稀疏矩阵；然后分别求出两个二对角线稀疏矩阵的逆，利用两个二对角线稀疏矩阵的逆的乘积求出三对角线稀疏矩阵P的逆，最后，通过取译码矩阵G的Neumann级数展开项中的前L项来近似求取译码矩阵G的逆矩阵G^‑1，根据求得的逆矩阵G^‑1估计出发射机原始发送的发送信号，然后将该信号发送给基站，结果表明，通过该算法进行多用户检测时，基站就可以直接得到滤除了噪声信号的发送信号，并且在误码率和信道容量方面具有明显的性能优势，并且具有较低的复杂度。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种时间反演多址系统的多用户 检测算法。

背景技术

随着互联网络的发展，越来越多的无线设备需要接入无线网络，传统多址 技术难以满足日益增多的用户需求。时间反演多址(Time Reversal Division Multiple Access，TRDMA)因其良好的时空聚焦特性而被认为是一种有利于构建 低复杂度、高利用率的绿色通信的空分多址技术。

TRDMA技术根据信道冲激响应之间的独立性来区分用户。然而，在实际的 通信中，信道彼此之间并不是处处独立的。信道之间的相关性会导致用户之间 的干扰，也会导致信道容量的损耗。因此有必要消除用户间干扰。

TRDMA系统消除干扰的算法可以引用CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)系统里的检测算法。经典的线性检测算法有ZF(Zero Forcing， 迫零)算法和MMSE(Minimum Mean Square Error，最小均方误差)算法。MMSE 检测算法在收发天线比值较大时被证明能够取得趋近最优的检测效果，然而 MMSE检测算法要对大规模的矩阵进行求逆计算，复杂度很高，不适合在实际 中应用。因此，如何在保证得到最优检测效果的前提下降低检测算法的复杂度 成为当前亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种时间反演多址系统的多用户检测算 法，本发明采用的技术方案是：

一种时间反演多址系统的多用户检测算法，包括：

S1：检测器在接收到发射机发送的发送信号后根据预先存储的信道增益矩 阵和噪声信号矩阵确定出用于对接收到的信号进行译码的译码矩阵G，其中， G＝H^HH+R，H表示信道增益矩阵，H^H表示信道增益矩阵H的共轭转置矩阵， R表示噪声信号矩阵；

S2：保持译码矩阵G中包含主对角线的三条对角线中的元素不变，将矩阵 G中其余位置上的元素置0得到经稀疏化处理后的三对角线稀疏矩阵P；

S3；将三对角线稀疏矩阵P拆分成两个二对角线稀疏矩阵，并对两个二对 角线稀疏矩阵分别进行求逆运算，利用两个二对角线稀疏矩阵的逆的乘积求出 三对角线稀疏矩阵P的逆，所述三对角线稀疏矩阵P等于两个所述二对角线稀 疏矩阵的乘积；

S4：检测器通过取译码矩阵G的Neumann级数展开项中的前L项来近似求 取译码矩阵G的逆矩阵G^-1，根据公式估计出发射机的发送信号， 其中，P^-1表示三对角线稀疏矩阵P的逆，Y表示接收 信号矩阵，表示检测器估计得到的发送机的发送信号矩阵，L为预先设置的求 和级数；

S5：检测器将估计得到的发送信号作为发射机原始发送的发送信号发送给 基站。

进一步地，W≥N，W表示基站侧配置的天线数，N表示单天线用户数。

进一步地，L＝2。

进一步地，在L＝2时，译码矩阵G的逆矩阵G^-1通过以下公式求取：