[发明专利]一种相关信道下大规模MIMO线性检测硬件构架及方法

摘要

本发明公开了一种相关信道下大规模MIMO线性检测硬件构架及方法，包括下三角脉动乘法模块、加噪模块、对角阵求逆模块、向量乘法器、迭代模块和检测模块，所述迭代模块包括主对角加法模块、系数调整模块，将信道响应矩阵依次经过下三角脉动乘法模块和加噪模块后分别进入对角阵求逆模块和向量乘法器；所述向量乘法器将从加噪模块输出的矩阵中除去主对角线元素，并将与对角阵求逆模块中所求的矩阵相乘。本发明适用与更广泛信道条件下的矩阵求逆算法，其计算复杂度小，准确度高、灵活性好，并且大大提高了线性检测构架的信道适应能力和吞吐率。

主权项

一种相关信道下大规模MIMO线性检测硬件构架，其特征在于：包括下三角脉动乘法模块、加噪模块、对角阵求逆模块、向量乘法器、迭代模块和检测模块，所述迭代模块包括主对角加法模块、系数调整模块，其中：下三角脉动乘法模块用于根据信道响应矩阵H得到魏莎特矩阵G＝H^HH，并将该魏莎特矩阵G＝H^HH输送给加噪模块；用于根据向量乘法器输入的矩阵Q和对角线加法模块输出的结果得到其中为迭代模块前一次得到的迭代结果，并将得到的输入到系数调整模块；加噪模块用于接受输入的噪声方差σ²，并将噪声方差σ²加到下三角脉动乘法模块输入的魏莎特矩阵G的对角线上求得待求逆矩阵A，A＝G+σ²I_M＝E+X，其中矩阵X为待求逆矩阵A的主对角线元素对角阵，E为待求逆矩阵A中减去主对角线元素对角阵的矩阵，H为信道响应矩阵，σ²为噪声方差，I_M为单位阵，(.)^H为共轭转置操作；并将主对角线元素对角阵X发送给对角阵求逆模块，将待求逆矩阵A中减去主对角线元素对角阵的矩阵E发送给向量乘法器；对角阵求逆模块用于对主对角线元素对角阵X求逆，得到主对角线元素对角阵的逆矩阵X^‑1，并将主对角线元素对角阵的逆矩阵X^‑1输入到向量乘法器和迭代模块中的对角阵加法模块；向量乘法器用于根据待求逆矩阵A中减去主对角线元素对角阵的矩阵E和主对角线元素对角阵的逆矩阵X^‑1进行相乘并取反，得到矩阵Q＝‑X^‑1(A‑X)，其中E＝A‑X，并将获得矩阵Q输入到迭代模块中的下三角脉动乘法模块；系数调整模块用于根据下三角脉动乘法模块输入的进行迭代系数调整，得到并将推送给主对角加法模块；主对角加法模块用于根据主对角线元素对角阵的逆矩阵X^‑1和得到完成一次迭代，其中：k为迭代次数；然后将得到的推送给下三角脉动乘法模块进行下一次迭代，同时推送给检测模块进行检测；检测模块将接收到的滤波器输出和下三角脉动乘法模块得到的相乘得到传输信号向量的估计进而得到基于大规模MIMO的线性检测结果。