專利名稱：基于LDL^H矩陣分解的“限帶”塊MMSE均衡方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信中的均衡技術領域，尤其涉及一種應用于協(xié)同通信系統(tǒng) 白勺基于分布式步頁域線個生卷禾只石馬(distributed frequency-domain linear convolutive space-frequencycodes，簡稱 DFLC-SFC)的線性均衡方法。
背景技術：
協(xié)同通信作為移動通信領域中的一項新興技術已經引起了廣泛的研究興 趣。協(xié)同通信的基本思想是在多用戶的場景中，多個單天線的收發(fā)器能夠共享彼此 之間的天線來形成一個“虛擬天線陣列”；而那些已經研究成熟的傳統(tǒng)多輸入多輸出 (multiple-inputmultiple-output,簡稱 ΜΙΜΟ)技術，如空時編碼(space-time coding,簡 稱STC)技術，可以被推廣到分布式環(huán)境來獲得潛在的協(xié)同分集增益。近來，有相關文獻提出了一類新的分布式碼字——分布式頻域線性卷積空頻碼 (distributed frequency-domain linear convolutive space-frequency codes,簡禾爾 DFLC-SFC)；同時，文獻中的相關定理證明了在只利用線性接收機的情況下，如迫零(zero forcing，簡稱ZF)和最小均方誤差(minimum mean square error，簡稱MMSE)接收機，這類 分布式碼字能夠獲得滿協(xié)同分集增益。眾所周知，多個載波頻率偏移(multiple carrier frequency offsets，簡稱MCFOs)的存在是由于協(xié)作通信系統(tǒng)中各中繼結點的晶振不匹 配造成的。不同于傳統(tǒng)的MIMO系統(tǒng)，協(xié)作通信系統(tǒng)中MCFOs的存在將使得直接的載波頻 率偏移(carrier frequency offsets，簡稱CF0)補償變得困難，同時將造成載波間干擾 (intercarrier interference，簡稱ICI)效應。因此，需要在這樣的協(xié)同通信系統(tǒng)中尋求 克服ICI效應的有效且快速的均衡方法。

發(fā)明內容
發(fā)明目的 為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明針對基于DFLC-SFC碼字的協(xié) 同通信系統(tǒng)，提供一種基于LDLh矩陣分解的“限帶”±夬匪SE均衡方法，具有較低的計算復雜 度，且能夠滿足系統(tǒng)的性能要求。技術方案為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案為一種基于LDLh矩陣分解的“限帶”塊匪SE均衡方法，其特征在于所述均衡方法 包括如下步驟(1)將基于DFLC-SFC碼字的協(xié)同通信系統(tǒng)模型簡化為等價的限帶系統(tǒng)模型，得到 等效信道矩陣；(2)根據步驟(1)中的到的等效信道矩陣，構造簡化的限帶信道矩陣；(3)利用步驟(2)中得到的限帶信道矩陣，構造基于匪SE均衡的限帶矩陣；(4)將步驟(3)中得到的基于匪SE均衡的限帶矩陣進行LDLh快速矩陣分解；(5)利用步驟(4)中的分解結果和目的結點處的接受矢量，求解簡化的串聯(lián)系統(tǒng) 的相應輸出；
(6)將步驟⑵中得到的等效信道矩陣與步驟(5)中得到的輸出結果相乘，得到最 終的均衡結果。所述步驟(2)中，限帶信道矩陣為等效信道矩陣與掩碼矩陣的乘積，所述掩碼矩 陣為一種“0-1”矩陣T(Q，M)，其中Q和M為矩陣T的構造參數(shù)；Q是對應單個中繼結點的等 效信道矩陣有效分量的上/下對角線條數(shù)，M是步驟(1)中協(xié)同通信系統(tǒng)所采用的生成多 項式的階數(shù)。有益效果本發(fā)明提供的一種基于LDLh矩陣分解的“限帶”塊匪SE均衡方法，基 于DFLC-SFC碼字的協(xié)同通信系統(tǒng)，能夠保持滿協(xié)作分集增益，且在實際的信噪比(signal to noise ratio，簡稱SNR)范圍內，具有較好的系統(tǒng)性能；相比較于傳統(tǒng)的線性均衡方法， 如ZF均衡和匪SE均衡，本發(fā)明方法具有較低的計算雜度；同時，本發(fā)明方法適用于任意基 于時頻變換域的通信系統(tǒng)，僅要求該通信系統(tǒng)的最終接收表達式中的等效通信矩陣的能量 能夠相對集中，即要求總能量主要分布在集中于等效信道矩陣的主對角線附近區(qū)域內。


圖1為基于DFLC-SFC碼字的協(xié)同通信系統(tǒng)模型結構示意圖；圖2為限帶信道矩陣 ^中有效分量的結構示意圖；圖3為限帶信道矩陣H中有效分量的結構示意圖；圖4為本發(fā)明方法的實現(xiàn)流程示意圖；圖5為本發(fā)明方法實現(xiàn)裝置結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實例對本實用新型作更進一步的說明。假設信道傳輸?shù)臄?shù)據塊長度為N，編碼矢量兩端插入的零矢量長度為D，根據圖1 所示的基于DFLC-SFC碼字的協(xié)同通信系統(tǒng)模型結構示意圖，經過FFT處理后得到由時域轉 化到頻域的接收信號表達式如式1所示
權利要求
一種基于LDLH矩陣分解的“限帶”塊MMSE均衡方法，其特征在于所述均衡方法包括如下步驟(1)將基于DFLC SFC碼字的協(xié)同通信系統(tǒng)模型簡化為等價的限帶系統(tǒng)模型，得到等效信道矩陣；(2)根據步驟(1)中的到的等效信道矩陣，構造簡化的限帶信道矩陣；(3)利用步驟(2)中得到的限帶信道矩陣，構造基于MMSE均衡的限帶矩陣；(4)將步驟(3)中得到的基于MMSE均衡的限帶矩陣進行LDLH快速矩陣分解；(5)利用步驟(4)中的分解結果和目的結點處的接收矢量，求解簡化的串聯(lián)系統(tǒng)的相應輸出；(6)將步驟(2)中得到的等效信道矩陣與步驟(5)中得到的輸出結果相乘，得到最終的均衡結果。
2.根據權利要求1所述的基于LDLh矩陣分解的“限帶”塊匪SE均衡方法，其特征在 于所述步驟(2)中，限帶信道矩陣為等效信道矩陣與掩碼矩陣的乘積，所述掩碼矩陣為一 種“0-1”矩陣T(Q，M)，其中Q和M為矩陣T的構造參數(shù)；Q是對應單個中繼結點的等效信道 矩陣有效分量的上/下對角線條數(shù)，M是步驟(1)中協(xié)同通信系統(tǒng)所采用的生成多項式的 階數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于LDLH矩陣分解的“限帶”塊MMSE均衡方法，將基于DFLC-SFC碼字的協(xié)同通信系統(tǒng)模型簡化為等價的限帶系統(tǒng)模型，得到等效信道矩陣，再對等效信道矩陣進行限帶等一系列處理之后得到最終的均衡結果。本發(fā)明提供的方法能夠保持滿協(xié)作分集增益，且在實際的SNR范圍內，具有較好的系統(tǒng)性能；相比較于傳統(tǒng)的線性均衡方法，如ZF均衡和MMSE均衡，本發(fā)明方法具有較低的計算雜度；同時，本發(fā)明方法適用于任意基于時頻變換域的通信系統(tǒng)，僅要求該通信系統(tǒng)的最終接收表達式中的等效通信矩陣的能量能夠相對集中，即要求總能量主要分布在集中于等效信道矩陣的主對角線附近區(qū)域內。
文檔編號H04L25/03GK101989966SQ201010528208
公開日2011年3月23日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權日2010年11月2日
發(fā)明者尤肖虎, 肖俊, 蔣雁翔 申請人:東南大學