[发明专利]多用户双向MIMO中继系统下包含直传链路的预编码方法

摘要

一种多用户双向MIMO中继系统下包含直传链路的预编码方法，属于无线中继通信技术领域。本发明针对半双工模式下的双向中继通信系统，提出了一种基于完全信道下包含信源与多用户之间直传链路的预编码设计方案，中继预编码矩阵采用QR分解进行优化；用户预编码矩阵的优化是以MSMSE为准则，建立优化目标方程，并将优化问题转化成一个QCQP问题进行优化处理；用户端接收滤波矩阵的优化则通过对信源端和用户端分别求偏导方法求解直接求解最优化表达式；最后将用户预编码矩阵和接收滤波矩阵联合迭代至收敛，得到最优的预编码矩阵。该方法考虑直传链路对系统的贡献，可以有效提高系统的性能。

主权项

1.多用户双向MIMO中继系统下包含直传链路的预编码方法，其特征在于，包括：步骤一：分别计算第一时隙内发射端和接收端在直传链路下接收的信号以及中继接收到的信号；步骤二：分别计算第二时隙内信源和第k个接收端用户通过中继转发接收到的信号；步骤三：分别计算信源和第k个用户在两个时隙内接收的总信号；步骤四：分别计算信源和第k个用户处的信号波形均方误差表达式，并以系统和均方误差最小化为目标，构建直传链路下MIMO中继系统的收发预编码方法的优化问题表示式；步骤五：对中继转发矩阵F采用QR分解的方法进行优化；步骤六：固定给定中继转发矩阵F和第k个用户预编码B2,k直接通过对MSE1和MSE2,k分别求偏导方法求解信源接收滤波矩阵W1和第k个用户接收滤波矩阵W2,k；步骤七：固定中继转发矩阵F、信源接收滤波矩阵W1和第k个用户接收滤波矩阵W2,k，通过平方约束二次规划问题优化第k个用户预编码B2,k；步骤八：联合第k个用户预编码B_2,k、信源接收滤波矩阵W₁和第k个用户接收滤波矩阵W_2,k，设最大迭代次数为I_max，迭代终止门限为ε，迭代次数为n，则第k个用户预编码矩阵B_2,k进行迭代至收敛，得到优化后的预编码矩阵；判断条件或者n＞I_max是否满足，满足则结束迭代；否则，跳转到步骤6，继续迭代直到满足收敛条件。