[发明专利]一种大规模MIMO信道状态估计方法及装置

权利要求书

1.一种大规模MIMO信道状态估计方法，其特征在于，包括：

根据毫米波在大规模MIMO系统中传输确定毫米波信道传输的稀疏性和低秩性；其中，在矩阵完备模型下，

采用预设的波束域空间表示矩阵确定所述稀疏性，采用预设的矩阵核范数确定所述低秩性；

根据所述毫米波信道的稀疏性和低秩性、预设的未知稀疏信道增益矩阵和预设的恢复未知的信道状态矩阵，构建目标函数；

优化求解所述目标函数确定所述毫米波信道的状态信息，其中，所述优化求解包括采用交替方向乘子法进行迭代更新变量，并引入随机奇异值分解的方法求解交替方向乘子法中的信道状态矩阵。

2.根据权利要求1所述的大规模MIMO信道状态估计方法，其特征在于，根据低秩矩阵H的波束域空间分解，获取所述波束域空间表示矩阵S，如下：

其中，D_R和D_T均表示离散傅里叶矩阵，表示所述离散傅里叶矩阵D_T的共轭矩阵。

3.根据权利要求2所述的大规模MIMO信道状态估计方法，其特征在于，所述目标函数如下：

min_H,S τ_H||H||_*+τ_S||S||₁；

s.tΩ^oH＝H_Ωand

其中，||H||_*表示所述低秩矩阵H的核范数，||S||₁表示所述波束域空间表示矩阵S的1范数，Ω表示采样矩阵，o表示哈达玛积运算，H_Ω表示对信道矩阵采样的结果，τ_H和τ_S均表示毫米波信道路径数量相关的权重因子。

4.根据权利要求3所述的大规模MIMO信道状态估计方法，其特征在于，所述目标函数还包括：

引入两个辅助变量消除所述毫米波信道的噪声，其中，两个所述辅助变量如下：

更新所述目标函数，如下：

s.t.H＝Y and

其中，表示计算矩阵C的F范数的平方。

5.一种大规模MIMO信道状态估计装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于根据毫米波在大规模MIMO系统中传输确定毫米波信道传输的稀疏性和低秩性；其中，在矩阵完备模型下，

采用预设的波束域空间表示矩阵确定所述稀疏性，采用预设的矩阵核范数确定所述低秩性；

构建模块，用于根据所述毫米波信道的稀疏性和低秩性、预设的未知稀疏信道增益矩阵和预设的恢复未知的信道状态矩阵，构建目标函数；

优化模块，用于优化求解所述目标函数确定所述毫米波信道的状态信息，其中，所述优化求解包括采用交替方向乘子法进行迭代更新变量，并引入随机奇异值分解的方法求解交替方向乘子法中的信道状态矩阵。

6.根据权利要求5所述的大规模MIMO信道状态估计装置，其特征在于，所述获取模块，还用于根据低秩矩阵H的波束域空间分解，获取所述波束域空间表示矩阵S，如下：

其中，D_R和D_T均表示离散傅里叶矩阵，表示所述离散傅里叶矩阵D_T的共轭矩阵。