[发明专利]一种基于两跳分布式预编码有限反馈的码字选择方法

摘要

一种基于两跳分布式预编码有限反馈的码字选择方法，整个传输过程在两跳内完成。第一跳时，首先中继在各个子载波上估计各天线至中继的信道响应；其次，发送端信号经过处理之后，通过发送端预编码矩阵发送给中继，中继获得发送端CSI，对信道矩阵进行SVD分解，选择右奇异向量的方向信息作为反馈量，利用线下生成的RVQ码本对其量化；最后，利用最小距离准则选择与反馈量夹角最小，内积最大的码字向量作为量化量，并将选取的码字向量编号转换成二进制码，反馈回发射端。发射端根据反馈回的码字向量，调整发送策略，以适应信道状况。本发明能明显的减少了码字选择的时间，降低了码字选择计算的复杂度，同时对系统的和速率性能有着较明显的改善。

主权项

1.一种基于两跳分布式预编码有限反馈的码字选择方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：发送端向中继端发送导频信号，中继端对导频信号进行信道估计，得到第一跳的信道矩阵H₁；步骤2：对所述第一跳的信道矩阵H₁进行SVD分解，有其中U₁是左奇异矩阵，D₁是对角阵，是右奇异矩阵；第一跳的全局最优预编码向量为其中表示为对应于H₁前K个最大特征值的特征向量组成的矩阵，当K＝1时，表示为对应于最大特征值对应的特征向量；步骤3：选择的方向信息作为反馈量，的方向信息为利用随机矢量量化RVQ码本对进行量化，采用最小距离准则进行码字选择，选取与的夹角最小，内积最大的码字向量，码字选择准则为f1=argmaxfi∈F1|V~1Tfi*|]]>其中f_i为CDI码本F₁中的码字，F₁为线下生成预设码本，且同时被中继端和发射端已知；将所选择的码字向量的编号转换成二进制码，反馈回发射端，发射端根据反馈回的码字，设计发射端预编码矩阵W₁；步骤4：发送端采用均匀功率分配策略向中继发送端信号，发射功率为P₁；步骤5：中继端接收发送端信息，此时中继端的接收信号为yr=P1KH1W1s+n1]]>其中，表示第一跳时的信道矩阵，s为发送信号流，W₁为发送端预编码矩阵，n₁为中继端噪声，表示为均值为0，方差为的高斯白噪声；步骤6：中继端向接收端发送导频信号，接收端对导频信号进行信道估计，得到第二跳的信道距阵H₂；步骤7：对第二跳的信道距阵H₂进行SVD分解，有其中U₂是左奇异矩阵，D₂是对角阵，是右奇异矩阵；第二跳的全局最优预编码向量为其中为对应于H₂前K个最大特征值的特征向量组成的矩阵，K＝1时，表示为对应于最大特征值对应的特征向量，ρ为中继功率限制系数；步骤8：选择的方向信息作为反馈量，的方向信息为利用RVQ码本对进行量化，采用最小距离准则进行码字选择，选取与的夹角最小，内积最大的码字向量，码字选择准则为f2=argmaxfj∈F2|V~2Tfj*|]]>其中f_j为CDI码本F₂中的码字，F₂为预设码本，且同时被中继端和发射端已知；将所选择的码字向量的编号转换成二进制码，反馈回中继端，中继端根据反馈回的码字，设计中继端预编码矩阵W₂；步骤9：中继端为放大转发中继，中继端接收发送信息之后，经过中继端预编码矩阵W₂后发送给接收端，此时接收端的接收信号为yu=P1KH2W2H1W1s+H2W2n1+n2]]>其中表示第二跳的信道矩阵，n₂为接收端噪声，表示为均值为0，方差为的高斯白噪声。