專(zhuān)利名稱(chēng)：干擾對(duì)齊方法和設(shè)備及多信道通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)，尤其涉及一種干擾對(duì)齊方法和設(shè)備及多信道通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無(wú)線通信系統(tǒng)中存在高斯干擾信道，如圖1所示，為兩用戶(hù)高斯干擾信道，這種信道可自然擴(kuò)展到K個(gè)用戶(hù)的干擾信道，多個(gè)用戶(hù)間存在著相互干擾的信道稱(chēng)為干擾信道， 圖1中xl、x2為信號(hào)發(fā)送點(diǎn)，yl、y2為對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)端信號(hào)接收點(diǎn)，實(shí)線箭頭表示正常的信號(hào)傳輸，虛線箭頭表示某信號(hào)發(fā)送點(diǎn)的信號(hào)對(duì)其余信號(hào)發(fā)送點(diǎn)的遠(yuǎn)端接收點(diǎn)的干擾，由圖1可以看出，對(duì)于Xl點(diǎn)的待發(fā)射信號(hào)而言，x2點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)是它的干擾源；當(dāng)然，Xl點(diǎn)的待發(fā)射信號(hào)對(duì)x2點(diǎn)的發(fā)射信號(hào)而言也是它們的干擾源。換言之，hl2和h21為干擾信道，hl2和 h21將會(huì)導(dǎo)致Txl對(duì)Rx2以及Tx2對(duì)Rxl形成干擾。該高斯干擾信道下，不同用戶(hù)的信號(hào)存在相互干擾，用戶(hù)間數(shù)據(jù)不能共享，無(wú)法聯(lián)合發(fā)送，但每個(gè)用戶(hù)均知道完整的信道矩陣。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，干擾對(duì)齊的方法可以實(shí)現(xiàn)高斯干擾信道的自由度。干擾對(duì)齊是指在已知信道矩陣的情況下，通過(guò)發(fā)射端預(yù)處理，將每個(gè)接收端的期望信號(hào)與干擾信號(hào)在空間上分離?，F(xiàn)有干擾對(duì)齊方式之一是使得在接收端，來(lái)自不同發(fā)射端的干擾對(duì)齊到一個(gè)空間維度上，且與期望信號(hào)位于不同的空間維度上，從而避免對(duì)期望信號(hào)的干擾?，F(xiàn)有干擾對(duì)齊方式之二是使得在接收端經(jīng)接收向量濾波后的接收信號(hào)中的干擾信號(hào)相互疊加后形成的信號(hào)能夠形成格狀星座圖。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問(wèn)題現(xiàn)有技術(shù)一的要求所有的干擾信號(hào)對(duì)齊在同一個(gè)方向上且該對(duì)齊方向與期望信號(hào)在不同的方向上，當(dāng)干擾對(duì)齊后的干擾和期望信號(hào)在空間方向上接近時(shí)，這將使得接收端消除干擾時(shí)也使得期望信號(hào)的功率變小，期望信號(hào)的接收端的信噪比比較低，難以滿足實(shí)際需要；針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)二，現(xiàn)有研究在兩個(gè)以上用戶(hù)的干擾信道下，難以用格構(gòu)造的方法實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊。即現(xiàn)有技術(shù)中兩種方案采用單一的方式都很難使得多信道通信系統(tǒng)的干擾對(duì)齊達(dá)到最佳性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例是提供一種干擾對(duì)齊方法和設(shè)備及多信道通信系統(tǒng)，兼并兩種現(xiàn)有干擾對(duì)齊方案的優(yōu)勢(shì)而避免其劣勢(shì)，以提高干擾對(duì)齊的性能。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種干擾對(duì)齊方法，包括獲取多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣；根據(jù)所述信道矩陣，確定所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)， 所述第一期望信號(hào)采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，所述第二期望信號(hào)采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊；獲取預(yù)編碼向量及接收向量，使得在所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第一接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)相互疊加后形成的信號(hào)具有格狀星座圖特性；以及使得在所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第二接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)被消除，所述第一接收信號(hào)及第二接收信號(hào)為在發(fā)射端采用對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)預(yù)編碼處理后發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收端的。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種干擾對(duì)齊設(shè)備，包括第一獲取模塊，用于獲取多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣；確定模塊，用于根據(jù)所述信道矩陣，確定所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)，所述第一期望信號(hào)采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，所述第二期望信號(hào)采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊；第二獲取模塊，用于獲取預(yù)編碼向量及接收向量，使得在所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第一接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)相互疊加后形成的信號(hào)具有格狀星座圖特性；以及使得在所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第二接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)被消除，所述第一接收信號(hào)及第二接收信號(hào)為在發(fā)射端采用對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)預(yù)編碼處理后發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收端的。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種發(fā)射機(jī)，包括上述的干擾對(duì)齊設(shè)備，以及，用于采用所述干擾對(duì)齊設(shè)備輸出的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼處理后發(fā)送的發(fā)射器。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多信道通信系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)接收機(jī)和至少兩個(gè)發(fā)射機(jī)及干擾對(duì)齊設(shè)備，其中，所述干擾對(duì)齊設(shè)備用于獲取預(yù)編碼向量和接收向量，使得在第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收機(jī)端，第一接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)相互疊加后形成的信號(hào)具有格狀星座圖特性；以及使得在所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收機(jī)端，第二接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)被消除，所述第一期望信號(hào)采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，所述第二期望信號(hào)采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊；所述發(fā)射機(jī)用于采用所述干擾對(duì)齊設(shè)備輸出的對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼處理后，發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收機(jī)；所述接收機(jī)用于采用所述干擾對(duì)齊設(shè)備輸出的對(duì)應(yīng)的接收向量對(duì)對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)進(jìn)行濾波后，得到期望信號(hào)。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例的干擾對(duì)齊方法和設(shè)備及多信道通信系統(tǒng)， 通過(guò)獲取預(yù)編碼向量及接收向量，使得第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端的第一接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后其干擾信號(hào)疊加后的信號(hào)具有格狀星座圖的特性，及第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端的第二接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后其干擾信號(hào)被消除，即部分接收信號(hào)采用現(xiàn)有技術(shù)一的實(shí)現(xiàn)原理， 另外部分接收信號(hào)采用現(xiàn)有技術(shù)二的實(shí)現(xiàn)原理，可以結(jié)合現(xiàn)有兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)而避免其劣勢(shì)，使得系統(tǒng)性能最佳。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中高斯干擾的示意圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的干擾對(duì)齊方法流程示意圖；圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例對(duì)應(yīng)的多信道通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例的干擾對(duì)齊方法的流程示意圖；圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例對(duì)應(yīng)的多信道通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例的干擾對(duì)齊方法的流程示意圖；圖7a為本發(fā)明第三實(shí)施例中第一接收端的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后的星座圖一；圖7b為本發(fā)明第三實(shí)施例中第一接收端的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后的星座圖二 ；圖7c為本發(fā)明第三實(shí)施例中第一接收端的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后的星座圖三；圖7d為本發(fā)明第三實(shí)施例中第一接收端的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后的星座圖四；圖8為本發(fā)明第四實(shí)施例的干擾對(duì)齊方法流程示意圖；圖9為本發(fā)明第三實(shí)施例中采用迭代法獲取預(yù)編碼向量及接收向量的方法流程示意圖；圖10為本發(fā)明第四實(shí)施例的干擾對(duì)齊設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為本發(fā)明第五實(shí)施例的多信道通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖12為采用本發(fā)明實(shí)施例中的解析法與采用解析法的現(xiàn)有技術(shù)一的比較仿真示意圖；圖13為采用本發(fā)明實(shí)施例中的解析法與采用解析法及迭代法的現(xiàn)有技術(shù)一的比較仿真示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。在現(xiàn)有的干擾對(duì)齊方法中，通常將各期望信號(hào)的干擾信號(hào)在接收端對(duì)齊在同一個(gè)空間方向上，雖然多個(gè)干擾信號(hào)能相互對(duì)齊，但由于需要在多個(gè)接收端進(jìn)行對(duì)齊，這樣的約束使得期望信號(hào)投影在干擾信號(hào)的正交方向的信號(hào)強(qiáng)度較弱，因而接收信噪比較差，影響了系統(tǒng)性能的提升。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在這種情形下，通常在接收端，干擾信號(hào)與期望信號(hào)的空間均較接近導(dǎo)致了性能的下降，但是，此時(shí)如能將干擾信號(hào)與期望信號(hào)進(jìn)行較小的空間調(diào)整，并通過(guò)發(fā)射端的功率調(diào)整，使得干擾信號(hào)與期望信號(hào)構(gòu)造成一個(gè)格，將使得干擾信號(hào)與期望信號(hào)能夠較容易的分離，提高了期望信號(hào)的接收信噪比，最終提高系統(tǒng)性能。圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例的干擾對(duì)齊方法流程示意圖，該方法可以包括步驟21 獲取多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣。其中，用H表示信道矩陣，這里的信道矩陣包括多信道通信系統(tǒng)中的不同發(fā)射端對(duì)不同接收端的信道矩陣。步驟22 根據(jù)所述信道矩陣，確定所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)，所述第一期望信息采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，所述第二期望信息采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊。需要說(shuō)明的是，這里的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)表示的是兩種不同類(lèi)型的期望信號(hào)。具體的，一種期望信號(hào)即第一期望信號(hào)采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，另一種期望信號(hào)即第二期望信號(hào)采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊。應(yīng)當(dāng)理解的是，每種類(lèi)型的期望信號(hào)可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，具體根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來(lái)決定。其中，可以采用和速率最大化準(zhǔn)則確定系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)，具體可以為根據(jù)信道矩陣，計(jì)算在不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下能夠?qū)崿F(xiàn)的和速率；選取在不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下，和速率最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)作為系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)。當(dāng)所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)確定后，可以確定出各干擾信號(hào)相對(duì)于期望信號(hào)的相對(duì)等效信道增Sqij,本發(fā)明實(shí)施例中所述的相對(duì)等效信道增益是指第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)經(jīng)第一期望信號(hào)所對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，第一期望信號(hào)星座點(diǎn)間的最小歐式距離與第二期望信號(hào)星座點(diǎn)間的最小歐式距離之比。步驟23 獲取預(yù)編碼向量及接收向量，使得在所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端， 第一接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)相互疊加后形成的信號(hào)具有格狀星座圖特性；以及使得在所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第二接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)被消除，所述第一接收信號(hào)及第二接收信號(hào)為在發(fā)射端采用對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)預(yù)編碼處理后發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收端的。其中，所述格構(gòu)造的方式具體包括干擾信號(hào)經(jīng)接收向量濾波后，在同一空間方向或彼此正交的兩個(gè)空間方向上進(jìn)行疊加，使得疊加后的干擾信號(hào)具有規(guī)則的星座圖，即具有格狀星座圖的特性。進(jìn)一步地，可以是星座點(diǎn)的最小距離大于期望信號(hào)星座點(diǎn)最小距離的2倍。另外，獲取預(yù)編碼向量及接收向量可以采用如下方式確定與各第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的各干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益及確定與各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益為零；根據(jù)與各第一期望信號(hào)及第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、該信道矩陣，確定所述預(yù)編碼向量及接收向量。其中，根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、信道矩陣，確定預(yù)編碼向量及接收向量可以采用解析法或者迭代法。預(yù)編碼向量用于在發(fā)射端對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行編碼，發(fā)射信號(hào)可以采用正交振幅調(diào) M (Quadrature Amplitude Modulation, QAM)(Quadrature Phase Shift Keying, QPSK)或者雙相移相鍵控(Binary Phase Shift Keying, BPSK)方式進(jìn)行調(diào)制。接收向量用于在接收端對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行接收濾波?？梢?jiàn)，本實(shí)施例通過(guò)獲取預(yù)編碼向量和接收向量，可以使得在部分接收端的干擾信號(hào)具有格狀星座圖的特性，部分接收端的干擾信號(hào)被消除，可以避免在接收端所有干擾信號(hào)采用單一的干擾對(duì)齊方式造成的問(wèn)題，提高系統(tǒng)性能。在求取預(yù)編碼向量和接收向量時(shí)，可以采用解析法和迭代法，第二實(shí)施例及第三實(shí)施例是采用解析法針對(duì)不同的系統(tǒng)計(jì)算預(yù)編碼向量和接收向量的流程。第四實(shí)施例是采用迭代法計(jì)算預(yù)編碼向量和接收向量的流程。本發(fā)明實(shí)施例中，將現(xiàn)有技術(shù)中的兩類(lèi)干擾對(duì)齊方法結(jié)合，在現(xiàn)有技術(shù)一的干擾對(duì)齊的基礎(chǔ)上，根據(jù)信道條件自適應(yīng)地選取用戶(hù)進(jìn)行信號(hào)構(gòu)造，通過(guò)發(fā)射端預(yù)編碼結(jié)合功率調(diào)整，使得經(jīng)過(guò)濾波后的接收信號(hào)的所有干擾信號(hào)疊加后的信號(hào)能夠形成格狀星座圖， 且每個(gè)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的期望信號(hào)信息是唯一的，同時(shí)格點(diǎn)的距離大于或等于期望信號(hào)在無(wú)干擾條件下的星座點(diǎn)的歐式距離，從而能夠有效檢測(cè)出期望信號(hào)，降低干擾的影響。如果系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊后，期望信號(hào)與干擾信號(hào)強(qiáng)相關(guān)，通過(guò)使等于零來(lái)達(dá)到消除干擾的目的，將使得期望信號(hào)的接收功率減小，導(dǎo)致期望信號(hào)的接收信噪比較小。如果采用在接收端形成格的方法，雖然通過(guò)接收向量后干擾與期望信號(hào)仍然疊加在一起，但由于其形成格點(diǎn)(每一個(gè)格點(diǎn)包含一個(gè)唯一的期望信號(hào)信息)，因此可以在不降低期望信號(hào)功率的條件下，檢測(cè)出期望信號(hào)，從而提高了系統(tǒng)性能。圖3為本發(fā)明第二實(shí)施例對(duì)應(yīng)的多信道通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，參見(jiàn)圖3，本實(shí)施例以3個(gè)發(fā)射端和3個(gè)接收端為例，當(dāng)然，并不限于3個(gè)，也可以為其他數(shù)量的多個(gè)發(fā)射端和多個(gè)接收端組成的多信道通信系統(tǒng)。本實(shí)施例的系統(tǒng)包括三個(gè)基站和三個(gè)用戶(hù)設(shè)備，應(yīng)當(dāng)理解的是，這里的基站為發(fā)射端，用戶(hù)設(shè)備為接收端，每個(gè)基站有兩個(gè)發(fā)射天線，每個(gè)用戶(hù)設(shè)備有兩個(gè)接收天線。其中，第一基站待發(fā)送的信號(hào)為Cl1，第二基站待發(fā)送的信號(hào)為d2，第三基站待發(fā)送的信號(hào)為d3，第一用戶(hù)設(shè)備的期望信號(hào)為Cl1,第二用戶(hù)設(shè)備的期望信號(hào)為d2， 第三用戶(hù)設(shè)備的期望信號(hào)為d3，多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣分別Hn，H12，H13，H21，H22，H23， H31，H32，H33，可以理解為多信道通信系統(tǒng)中不同發(fā)射機(jī)對(duì)應(yīng)不同接收機(jī)的信道矩陣。請(qǐng)參閱圖4，為本發(fā)明第二實(shí)施例的干擾對(duì)齊方法的流程示意圖，該方法可以應(yīng)用于如圖3所示的系統(tǒng)中，如圖4所示，該方法可以包括步驟41 獲取多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣H11, H12，H13, H21，H22，H23, H31，H32，H33 ；步驟42 根據(jù)所述信道矩陣，確定所述多信道通信系統(tǒng)中的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)。需要說(shuō)明的是，這里的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)表示的是兩種不同類(lèi)型的期望信號(hào)。具體的，一種期望信號(hào)即第一期望信號(hào)采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，另一種期望信號(hào)即第二期望信號(hào)采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊。應(yīng)當(dāng)理解的是，每種類(lèi)型的期望信號(hào)可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，具體根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來(lái)決定。其中，可以采用如下方式確定第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)根據(jù)信道矩陣，計(jì)算在不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下能夠?qū)崿F(xiàn)的和速率；選取不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下，和速率最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)作為多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)。步驟43 確定與各第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的各干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益及設(shè)置與各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益為零。其中，相對(duì)等效信道增益Qij需要滿足的條件為 為實(shí)數(shù)，虛數(shù)或零，且IqijI =0 或IqijI彡2 ，其中屮為…的星座圖中最遠(yuǎn)點(diǎn)的實(shí)部或虛部的模，同時(shí)，當(dāng)IqijI彡IqkjI ^O 時(shí)滿足 I qij I = I qkJ I 或 I qij | ^ 2 | qkJ |。
QiJ表示的是第i個(gè)流(干擾信號(hào))相對(duì)于第j個(gè)流(期望信號(hào))的等效信道增益，例如，在圖3中，Q21代表的是d2相對(duì)于Cl1的等效信道增益，所描述內(nèi)容可自然擴(kuò)展，這里不再贅述。上述qij需要滿足的條件可以使得在接收端部分用戶(hù)的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)接收向量濾波后具有格狀星座圖特性，及部分用戶(hù)的干擾信號(hào)對(duì)齊在與期望信號(hào)不同的同一個(gè)空間維度上。例如，可能存在以下三種情況情況一，在接收端1將干擾對(duì)齊到一個(gè)方向上，且與接收波束1正交，而在接收端 2和3上形成格，則此時(shí)要求q21 = q31 = 0，q12 = q32，q13 = q23o情況二，在接收端2將干擾對(duì)齊到一個(gè)方向上，且與接收波束2正交，而在接收端 1和3上形成格，則此時(shí)要求q21 = q31，q12 = q32 = 0，q13 = Q23情況三，在接收端3將干擾對(duì)齊到一個(gè)方向上，且與接收波束3正交，而在接收端 1和2上形成格，則此時(shí)要求q21 = q31，q12 = q32，q13 = q23 = 0。上述情況具體為哪一種，可以根據(jù)和速度最大準(zhǔn)則確定出第一期望信號(hào)及第二期望信號(hào)后確定，例如，根據(jù)和速率最大準(zhǔn)則確定出第一期望信號(hào)為接收端1的期望信號(hào)，第二期望信號(hào)為接收端2、3的期望信號(hào)時(shí)，則確定為情況一，采用的相對(duì)等效信道增益分別為= Qsi = 0，Qi2 = Q32' Qis = Q23,其余類(lèi)似。步驟44 根據(jù)Qij和Hn，H12，H13, H21，H22，H23, H31，H32，H33,采用解析法得到預(yù)編碼向量V1, V2, V3禾口接收向量U1, U2, U3O其中，vn= [vnl Vn2]1,1 彡 η 彡 3 ;um = [uml, um2]，1 彡 m 彡 3。具體的，預(yù)編碼向量及接收向量是通過(guò)如下步驟得到的如果采用預(yù)編碼的方式發(fā)送，假設(shè)預(yù)編碼向量分別為V1, V2, V3，噪聲向量分別為 ηι、n2, n3 (零均值，方差為ct 2 )，則接收信號(hào)R1, R2, R3分別為Ri= H11V'idi+H21v■2d2+H31vsds+n!
R2=H12V'^!+H22V 2d2+H32v3d3+n2
R3=H13V'^!+H23V 2d2+H33v3d3+n3(1)假設(shè)接收向量分別為U1, U2, U3，則經(jīng)過(guò)接收向量濾波后的信號(hào)X1, X2, X3分別為
X1 = U1R1 X2 = ItR2
^3 = U3R3( 2 )而為了使接收信號(hào)形成格，則，需要滿足如下條件X1 = U1H11V1 (d^qa^a+qgjdg) +U1Ii1X2 = U2H22V2 (d2+q12d1+q32d3) +u2n2X3 = U3H33V3 (dg+q^di+q^d；,) +u3n3(3)要使公式(3)成立，則
U1[%1H11V1 -H21V2 ^iH11V1 -H31V3] =0 I^fe2H22V2 一 H12V1 feH22v2 - H32V3J=O
Itfe13H33V3 - H13V1 ^23H33V3 - H23V2] = 0( 4 )
本實(shí)施例中，公式(4)為約束方程，由于該約束方程除接收向量外，包含3個(gè)預(yù)編碼向量和6個(gè)等式，因此需要選取適當(dāng)?shù)膓u，使得約束方程(4)降階，即使得其中的3個(gè)等式與另外三個(gè)等價(jià)，再通過(guò)常用的代數(shù)方法求出V。例如，根據(jù)步驟31中三種可能情況時(shí)的 qu，可以得到V。S卩，根據(jù)Qij和H，采用解析法得到預(yù)編碼向量和接收向量包括通過(guò)降階后的約束方程求取預(yù)編碼向量，所述降級(jí)后的約束方程由待求取的預(yù)編碼向量、與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益和信道矩陣組成，再通過(guò)約束方程計(jì)算出接收向量，，所述約束方程由待求取的接收向量、計(jì)算得到的預(yù)編碼向量、與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益和信道矩陣組成。
Iix=^l cIn=^32^13= 23則v2 = H23^1H13V1V3 = H31-1H21V2V1 gen. eigenvectors ((H23) ^1H13, (H21) ^1H31 (H32) ^1H12)，gen. eigenvectors (A，B)代表矩陣 A，B 的廣義特征向量。(6)對(duì)于另外的兩種情況，類(lèi)似的，可以得到情況二，V1= H13^1H23V2 ； V3 = H32^1H12V1 ；V1 gen. eigenvectors ((H23) ^1H13, (H21) ^1H31 (H32) ^1H12)，gen. eigenvectors (A，B)代表矩陣 A，B 的廣義特征向量。(7)情況三，V1= H12-1H32V3 ;V2 = H21-1H31V3 ；V1 gen. eigenvectors ((H23) ^1H13, (H21) ^1H31 (H32) ^1H12)，gen. eigenvectors (A，B)代表矩陣 A，B 的廣義特征向量。(8)通過(guò)上述的推導(dǎo)過(guò)程可以求取出Vl，V2, V3,之后，將計(jì)算得到的V1, v2, V3代入公式 ⑷中則可以得到U1, u2，u3。步驟45 發(fā)射端采用對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼處理后發(fā)送。步驟46 接收端采用對(duì)應(yīng)的接收向量對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行濾波，得到期望信號(hào)?？梢?jiàn)，本實(shí)施例通過(guò)解析法可以獲取預(yù)編碼向量及接收向量，通過(guò)該預(yù)編碼向量及接收向量，可以使得在部分接收端的干擾信號(hào)疊加后具有格狀星座圖的特性，部分接收端的干擾信號(hào)被消除，可以避免在接收端所有干擾信號(hào)采用單一的干擾對(duì)齊方式造成的問(wèn)題，提高系統(tǒng)性能。本發(fā)明實(shí)施例中，將現(xiàn)有技術(shù)中的兩類(lèi)干擾對(duì)齊方法結(jié)合，在現(xiàn)有技術(shù)一的干擾對(duì)齊的基礎(chǔ)上，根據(jù)信道條件自適應(yīng)地選取用戶(hù)進(jìn)行信號(hào)構(gòu)造，通過(guò)發(fā)射端預(yù)編碼結(jié)合功率調(diào)整，使得經(jīng)過(guò)濾波后的接收信號(hào)的所有干擾信號(hào)疊加后的信號(hào)能夠形成格狀星座圖， 且每個(gè)格點(diǎn)對(duì)應(yīng)的期望信號(hào)信息是唯一的，同時(shí)格點(diǎn)的距離大于或等于期望信號(hào)在無(wú)干擾條件下的星座點(diǎn)的歐式距離，從而能夠有效檢測(cè)出期望信號(hào)，降低干擾的影響。
如果系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊后，期望信號(hào)與干擾信號(hào)強(qiáng)相關(guān)，通過(guò)使qij等于零來(lái)達(dá)到消除干擾的目的，將使得期望信號(hào)的接收功率減小，導(dǎo)致期望信號(hào)的接收信噪比較小。如果采用在接收端形成格的方法，雖然通過(guò)接收向量后干擾與期望信號(hào)仍然疊加在一起，但由于其形成格點(diǎn)(每一個(gè)格點(diǎn)包含一個(gè)唯一的期望信號(hào)信息)，因此可以在不降低期望信號(hào)功率的條件下，檢測(cè)出期望信號(hào)，從而提高了系統(tǒng)性能。圖5為本發(fā)明第三實(shí)施例對(duì)應(yīng)的多信道通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，參見(jiàn)圖5，包括兩個(gè)基站和兩個(gè)用戶(hù)設(shè)備，應(yīng)當(dāng)理解的是，這里的基站為發(fā)射端，用戶(hù)設(shè)備為接收端，每個(gè)基站有三個(gè)發(fā)射天線，每個(gè)用戶(hù)設(shè)備有三個(gè)接收天線。其中，第一基站待發(fā)送的信號(hào)為C^d2，第二基站待發(fā)送的信號(hào)為d3，d4，第一用戶(hù)的期望信號(hào)為Cl1, d3，第二用戶(hù)的期望信號(hào)為d2，d4， 多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣分別為H11, H12，H21，H22，可以理解為多信道通信系統(tǒng)中不同發(fā)射機(jī)對(duì)應(yīng)不同接收機(jī)的信道矩陣。請(qǐng)參閱圖6，為本發(fā)明第三實(shí)施例的干擾對(duì)齊方法的流程示意圖，該方法可以應(yīng)用于如圖5所示的多信道通信系統(tǒng)中，如圖6所示，該方法可以包括步驟61 獲取多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣Hn，H12，H21，H22 ；步驟62 根據(jù)所述信道矩陣，確定所述多信道通信系統(tǒng)中的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)。需要說(shuō)明的是，這里的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)表示的是兩種不同類(lèi)型的期望信號(hào)。具體的，一種期望信號(hào)即第一期望信號(hào)采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，另一種期望信號(hào)即第二期望信號(hào)采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊。應(yīng)當(dāng)理解的是，每種類(lèi)型的期望信號(hào)可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)，具體根據(jù)實(shí)際應(yīng)用來(lái)決定。其中，可以采用如下方式確定第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)根據(jù)信道矩陣，計(jì)算在不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下能夠?qū)崿F(xiàn)的和速率；選取不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下，和速率最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)作為多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)。步驟63:確定與各第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的各干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益及設(shè)置與各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益為零。其中，相對(duì)等效信道增益Qij需要滿足的條件為 為實(shí)數(shù)，虛數(shù)或零，且IqijI =0 或IqijI彡2 ，其中屮為…的星座圖中最遠(yuǎn)點(diǎn)的實(shí)部或虛部的模，同時(shí)，當(dāng)IqijI彡IqkjI ^O 時(shí)滿足 I qij I = I qkJ I 或 I qij | ^ 2 | qkJ |。QiJ表示的是第i個(gè)流(干擾信號(hào))相對(duì)于第j個(gè)流(期望信號(hào))的等效信道增益，例如，在圖5中，Q21代表的是d2相對(duì)于Cl1的等效信道增益，所描述內(nèi)容可自然擴(kuò)展，這里不再贅述。上述qij需要滿足的條件可以使得在接收端部分用戶(hù)的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)接收向量濾波后具有格狀星座圖特性，及部分用戶(hù)的干擾信號(hào)對(duì)齊在與期望信號(hào)不同的同一個(gè)空間維度上。QiJ不為0(不論是實(shí)數(shù)、虛數(shù)都會(huì)成格)即是與各第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的各干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益；Qij為0即是與各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益。
圖7a_圖7d示出了取不同值時(shí)對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)經(jīng)濾波后的星座圖。圖7a為本發(fā)明第三實(shí)施例中第一接收端的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后的星座圖一，本場(chǎng)景的預(yù)設(shè)的 qjj 滿足如下條件:abs(q21) = 0，abs (q31) = 0，abs (q41) = 0，abs (q0) = 3。 其中，( 為期望信號(hào)的最小歐式距離。圖7a中的4個(gè)格點(diǎn)分別位于以(0，0)為中心，邊長(zhǎng)為2的正方形的四個(gè)角點(diǎn)上。圖7b為本發(fā)明第三實(shí)施例中第一接收端的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后的星座圖二，本場(chǎng)景的預(yù)設(shè)的 qu 滿足如下條件abs(q21) =0，abs(q31) =q0，abs(q41) =0，abs(q0) =3。 圖7b中的16個(gè)格點(diǎn)分別位于4個(gè)正方形的四個(gè)角點(diǎn)上，該四個(gè)正方形的中心分別為(_3， 3)、(3,3), (-3，-3)、(-3，3)，邊長(zhǎng)均為 2。圖7c為本發(fā)明第三實(shí)施例中第一接收端的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后的星座圖三，本場(chǎng)景的預(yù)設(shè)的 qu 滿足如下條件abs(q21) =0，abs(q31) =q0，abs(q41) =q0，abs(q。)=3。 圖7c中的36個(gè)格點(diǎn)分別位于9個(gè)正方形的四個(gè)角點(diǎn)上，該9個(gè)正方形的中心分別為(_6， 6)、(0,6), (6,6), (-6,0), (0,0), (6,0), (-6，-6)、(0，-6)、(6，_6)，邊長(zhǎng)均為 2。圖7d為本發(fā)明第三實(shí)施例中第一接收端的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后的星座圖四，本場(chǎng)景的預(yù)設(shè)的 qu 滿足如下條件abs(q21) = q0,abs(q31) =q0，abs(q41) =qO，abs(q0)= 3。圖7c中的64個(gè)格點(diǎn)分別位于16個(gè)正方形的四個(gè)角點(diǎn)上，該16個(gè)正方形的中心分別為 (-9,9)、(-3,9)、(3，9)、(9，9)、(-9，3)、(-3，3)、(3，3)、(9，3)、(-9，-3)、(-3，-3)、(3，-3)、 (9，-3)、(-9，-9)、(-3，-9)、(3，-9)、(9，_9)，邊長(zhǎng)均為 2。步驟64 根據(jù)Qij和H11, H12，H21，H22，采用解析法確定預(yù)編碼向量V1, v2, v3, V4和接收向量 U1, U2, U3, U4 ；其中，Vm= [vml Vm2 vm3]t, 1 彡 m 彡 4 ;um = [uml um2 um3]，1 彡 m 彡 4。解析法的流程包括通過(guò)降階后的約束方程計(jì)算出預(yù)編碼向量，所述降級(jí)后的約束方程由待求取的預(yù)編碼向量、所述與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益和所述信道矩陣組成；通過(guò)約束方程計(jì)算出接收向量，所述約束方程由待求取的接收向量、計(jì)算得到的預(yù)編碼向量、所述與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益和所述信道矩陣組成。具體地，采用解析法確定預(yù)編碼向量及接收向量的步驟可以參見(jiàn)下面的描述如果采用預(yù)編碼的方式發(fā)送，假設(shè)預(yù)編碼向量分別為V1, V2, V3, v4，噪聲向量分別為I^n2，則接收信號(hào)R1J2為
R1 = H n (V1減 + v2c/2) + H21 (v3c/3 + V4^4) + η,
R2 = H21 (V1 + W2Cl2) + H 22 (V3Oi3 + V4(Z4) + Ii2( g )假設(shè)接收向量分別為U1, U2, U3, U4，則經(jīng)過(guò)接收向量濾波后的信號(hào)X1, X2, X3, X4分
別為
權(quán)利要求
1.一種干擾對(duì)齊方法，其特征在于，包括 獲取多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣；根據(jù)所述信道矩陣，確定所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)，所述第一期望信號(hào)采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，所述第二期望信號(hào)采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊；獲取預(yù)編碼向量及接收向量，使得在所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第一接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)相互疊加后形成的信號(hào)具有格狀星座圖特性；以及使得在所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第二接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)被消除，所述第一接收信號(hào)及第二接收信號(hào)為在發(fā)射端采用對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)預(yù)編碼處理后發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收端的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述信道矩陣，確定所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)，包括根據(jù)所述多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣，計(jì)算在不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下能夠?qū)崿F(xiàn)的和速率；選取不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下、和速率最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)作為所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述預(yù)編碼向量用于對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行編碼，所述發(fā)射信號(hào)采用正交振幅調(diào)制QAM、正交相移鍵控QPSK或者雙相移相鍵控BPSK調(diào)制方式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，包括干擾信號(hào)經(jīng)接收向量濾波后，在同一空間方向或彼此正交的兩個(gè)空間方向上進(jìn)行疊加，使得疊加后的干擾信號(hào)具有格狀星座圖的特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取預(yù)編碼向量及接收向量，包括 確定與各第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的各干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益及設(shè)置與各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益為零；根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、所述信道矩陣，采用解析法確定所述預(yù)編碼向量及接收向量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取預(yù)編碼向量及接收向量，包括 確定與各第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的各干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益及設(shè)置與各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益為零；根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、信道矩陣，采用迭代法確定所述預(yù)編碼向量及接收向量。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、信道矩陣，采用解析法確定所述預(yù)編碼向量及接收向量，包括通過(guò)降階后的約束方程計(jì)算出預(yù)編碼向量，所述降級(jí)后的約束方程由待求取的預(yù)編碼向量、所述與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益和所述信道矩陣組成；通過(guò)約束方程計(jì)算出接收向量，所述約束方程由待求取的接收向量、計(jì)算得到的預(yù)編碼向量、所述與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益和所述信道矩陣組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、信道矩陣，采用迭代法確定所述預(yù)編碼向量及接收向量，包括以隨機(jī)生成的接收向量作為迭代輸入的初始值，采用接收端干擾信號(hào)對(duì)期望信號(hào)的干擾功率之和作為優(yōu)化目標(biāo)，或采用接收端期望信號(hào)強(qiáng)度之和與干擾信號(hào)對(duì)期望信號(hào)的干擾功率之和的比作為優(yōu)化目標(biāo)，使用最優(yōu)化的方法計(jì)算預(yù)編碼向量，所述接收端干擾信號(hào)對(duì)期望信號(hào)的干擾功率之和，或者接收端期望信號(hào)強(qiáng)度之和與干擾信號(hào)對(duì)期望信號(hào)的干擾功率之和的比，是根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、所述信道矩陣生成的；根據(jù)計(jì)算得到的預(yù)編碼向量，采用信噪比最大化作為優(yōu)化目標(biāo)或采用最小均方誤差的方法，計(jì)算接收向量，并作為下一次迭代的輸入，所述信噪比是根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、所述信道矩陣生成的；重復(fù)上述步驟直至達(dá)到預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)，得到迭代后的預(yù)編碼向量及接收向量。
9.一種干擾對(duì)齊設(shè)備，其特征在于，包括第一獲取模塊，用于獲取多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣；確定模塊，用于根據(jù)所述信道矩陣，確定所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)，所述第一期望信號(hào)采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，所述第二期望信號(hào)采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊；第二獲取模塊，用于獲取預(yù)編碼向量及接收向量，使得在所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第一接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)相互疊加后形成的信號(hào)具有格狀星座圖特性；以及使得在所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第二接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)被消除，所述第一接收信號(hào)及第二接收信號(hào)為在發(fā)射端采用對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)預(yù)編碼處理后發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收端的。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述確定模塊包括第一單元，用于根據(jù)所述多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣，計(jì)算在不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下能夠?qū)崿F(xiàn)的和速率；第二單元，用于選取不同的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)組合下、和速率最大時(shí)所對(duì)應(yīng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)作為所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二獲取模塊包括第三單元，用于確定與各第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的各干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益及設(shè)置與各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益為零；第四單元，用于根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、所述信道矩陣，采用解析法確定所述預(yù)編碼向量及接收向量。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二獲取模塊包括第五單元，用于確定與各第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的各干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益及設(shè)置與各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益為零；第六單元，用于根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、所述信道矩陣，采用迭代法確定所述預(yù)編碼向量及接收向量。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述第四單元具體用于通過(guò)降階后的約束方程計(jì)算出預(yù)編碼向量，所述降級(jí)后的約束方程由待求取的預(yù)編碼向量、所述與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益和所述信道矩陣組成， 以及，通過(guò)約束方程計(jì)算出接收向量，所述約束方程由待求取的接收向量、計(jì)算得到的預(yù)編碼向量、所述與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益和所述信道矩陣組成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述第六單元具體用于以隨機(jī)生成的接收向量作為迭代輸入的初始值，采用接收端干擾信號(hào)對(duì)期望信號(hào)的干擾功率之和作為優(yōu)化目標(biāo)，或采用接收端期望信號(hào)強(qiáng)度之和與干擾信號(hào)對(duì)期望信號(hào)的干擾功率之和的比作為優(yōu)化目標(biāo)，使用最優(yōu)化的方法計(jì)算預(yù)編碼向量，所述接收端干擾信號(hào)對(duì)期望信號(hào)的干擾功率之和，或者接收端期望信號(hào)強(qiáng)度之和與干擾信號(hào)對(duì)期望信號(hào)的干擾功率之和的比，是根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、信道矩陣生成的；根據(jù)計(jì)算得到的預(yù)編碼向量，采用信噪比最大化作為優(yōu)化目標(biāo)或采用最小均方誤差的方法，計(jì)算接收向量，并作為下一次迭代的輸入，所述信噪比是根據(jù)與各第一期望信號(hào)及各第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的干擾信號(hào)的相對(duì)等效信道增益、信道矩陣生成的；重復(fù)上述步驟直至達(dá)到預(yù)設(shè)的迭代次數(shù)，得到迭代后的預(yù)編碼向量及接收向量。
15.一種發(fā)射機(jī)，其特征在于，包括如權(quán)利要求9至14任一項(xiàng)所述的干擾對(duì)齊設(shè)備， 以及，用于采用所述干擾對(duì)齊設(shè)備輸出的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼處理后發(fā)送的發(fā)射器。
16.一種多信道通信系統(tǒng)，其特征在于，包括至少兩個(gè)接收機(jī)和至少兩個(gè)發(fā)射機(jī)及干擾對(duì)齊設(shè)備，其中，所述干擾對(duì)齊設(shè)備用于獲取預(yù)編碼向量和接收向量，使得在第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收機(jī)端，第一接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)相互疊加后形成的信號(hào)具有格狀星座圖特性；以及使得在所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收機(jī)端，第二接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)被消除，所述第一期望信號(hào)采用格構(gòu)造的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊，所述第二期望信號(hào)采用波束成形的方式實(shí)現(xiàn)干擾對(duì)齊；所述發(fā)射機(jī)用于采用所述干擾對(duì)齊設(shè)備輸出的對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行預(yù)編碼處理后，發(fā)送給對(duì)應(yīng)的接收機(jī)；所述接收機(jī)用于采用所述干擾對(duì)齊設(shè)備輸出的對(duì)應(yīng)的接收向量對(duì)對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)進(jìn)行濾波后，得到期望信號(hào)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述干擾對(duì)齊設(shè)備位于所述發(fā)射機(jī)中， 或者，位于所述接收機(jī)中，或者獨(dú)立設(shè)置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種干擾對(duì)齊方法和設(shè)備及多信道通信系統(tǒng)。該方法包括獲取多信道通信系統(tǒng)中的信道矩陣；根據(jù)所述信道矩陣，確定所述多信道通信系統(tǒng)的第一期望信號(hào)和第二期望信號(hào)；獲取預(yù)編碼向量及接收向量，使得在所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第一接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第一期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)相互疊加后形成的信號(hào)具有格狀星座圖特性；以及使得在所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收端，第二接收信號(hào)經(jīng)過(guò)所述第二期望信號(hào)對(duì)應(yīng)的接收向量濾波后，其中包含的干擾信號(hào)被消除，所述第一接收信號(hào)及第二接收信號(hào)為在發(fā)射端采用對(duì)應(yīng)的預(yù)編碼向量對(duì)發(fā)射信號(hào)預(yù)編碼處理后發(fā)送給接收端的。本發(fā)明實(shí)施例可以提高干擾對(duì)齊時(shí)的系統(tǒng)性能。
文檔編號(hào)H04L1/06GK102386955SQ20101027736
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月3日
發(fā)明者朱胡飛, 李斌, 沈暉, 羅毅 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司