[发明专利]用于在多小区多用户多天线系统中基于ICA的解码方法

摘要

本发明涉及一种用于在多小区多用户多天线系统中基于ICA的解码方法。本发明在接收方不知道信道状态信息的情况下，该解码方法基于ICA，采用少量的非正交导频序列，实现多小区多用户多天线系统中的解码。该发明可以提高数据传输速率且减少由导频污染带来的失真。

主权项

1.用于在多小区多用户多天线系统中基于ICA的解码方法，设定系统模型为：其中，该系统共有L个用户，基站侧天线数为M；再设定每个用户发送长为T的信息序列，其中每个元素均匀地取自某一QAM星座，且序列前端均包含长为τ的导频序列；L个用户的发送信号记为L×T的矩阵X＝[Φ S]，其中X的前τ列是导频序列矩阵Φ，它的第i行表示第i个用户所发送的导频序列，后(T‑τ)列为用户的信息矩阵S，它的第i行表示第i个用户所发送的信息；基站的接收信号可表示成M×T的接收信号矩阵Y；H是一个维度为M×L的信道矩阵；ρ为信噪比，为对角矩阵，β_l表示第l个用户到基站的路径损耗和阴影衰落增益系数，N表示随机噪声矩阵，1≤l≤L，令G＝HB；其特征在于该方法包括以下步骤：步骤1.设计导频序列，具体是：根据该系统的用户数L，得到一个整数τ，要求τ满足条件4τ‑21 y₂ … y_T]，y_i是第i个列向量，1≤i≤T；计算Y的样本均值为可得协方差矩阵E(yy^H|G)的样本估计：其中，上标H表示矩阵的共轭转置；2‑2.对Σ进行特征值分解使得其中是一个M×M的对角矩阵，且对角线上的元素按降序排列，有是一个M×M的酉矩阵；令把分解成其中是的前L列，是剩下的M‑L列；由这些分解，有0表示零矩阵；利用PCA得到：其中，IL为L阶的单位矩阵，VH为L×L的酉矩阵；2‑3.在(2)式中V^H和X未知，对(2)式运用复数的ICA算法，经迭代得到一个权重矩阵，记为L×L的酉矩阵W^H；令由此得到令其中和分别是L×τ和L×(T‑τ)的矩阵；将每一行的第1个元素的幅度量化为1，然后记第l行第1个元素为再将第l行的每一个元素都乘上每一行都执行此操作，操作完成后得到的矩阵记为然后对除第1列外其它元素，根据与4‑QAM和所采用的星座QAM距离最短的原则，分别进行判决得到的矩阵记为取Φ的第1行，与的每一行做内积运算，内积最大那一行所在的行作为X第1行的解；再取Φ的第2行，与的每一行做内积运算，内积最大那一行所在的行作为X第2行的解，由此类推，最终得到X每一行的解。