[发明专利]一种MIMO系统信道估计方法和装置

摘要

本发明提供的MIMO系统信道估计方法和装置中，通过将需要对信道协方差矩阵和干扰协方差矩阵进行求逆运算的过程变换为线性方程求解的问题，并通过对矩阵A的分解，采用逐次超松弛迭代法(SOR)将线性方程转换为迭代方程，通过迭代方程得到满足要求的方程的解，将得到的方程的解带入信道估计结果的方程中，进而求得信道估计结果。由于在利用SOR迭代法降低信道估计计算复杂度时，每一次迭代只需要M²+2M次乘法运算，也就是说SOR迭代法整体计算复杂度为N为SOR迭代法的迭代次数，M为协方差矩阵的维度。由于N＜＜M，使得信道估计的计算复杂度降低一个量级。

主权项

1.一种MIMO系统信道估计方法，其特征在于，包括：S1：根据MIMO系统的接收端的天线数目和发射端的天线数目，以及预先设定导频序列和所述导频序列的长度，建立基于克罗内克模型的接收端接收信号的模型，并根据所述接收信号的模型，采用MMSE估计方法得到所述MIMO系统的信道估计结果S2：根据信道估计结果，设构造线性方程将矩阵A分解为采用逐次超松弛迭代法构造关于x的迭代方程x_k＝Tx_k‑1+d，所述迭代方程的迭代矩阵为T＝(D‑wL)^‑1((1‑w)D+wU)，S3：以任意的向量x₁为初始向量带入所述迭代方程求解x_k直到将x_k带入公式中，得到信道估计结果其中，是所述接收端信号对应的矩阵，是导频序列矩阵，R是信道协方差矩阵，x_k是矩阵x中的元素，S是干扰协方差矩阵，D,‑L,‑U分别是A对角线上的元素构成的对角阵，严格下三角矩阵以及严格上三角矩阵，w称为松弛因子，且0＜w＜2，ε是预设的计算结果的精度要求；所述步骤S1包括：S11：根据MIMO系统的接收端的天线数目Nr和发射端的天线数目Nt，以及预先设定导频序列P和所述导频序列P的长度B，得到接收信号Y：Y＝HP+N其中N∈C^Nr×B为循环对称复高斯干扰，为干扰协方差矩阵S∈C^NrB×NrB是正定矩阵，通过向量化算子对Y,H,N分别进行向量化得到：和均为一个NrB×1的向量，为一个NrNt×1的向量，定义一个导频序列矩阵将所述接收信号的模型表示为其中，I为Nr×Nr的单位矩阵；S12：根据所述接收信号的模型所述接收端的信道协方差矩阵R和所述接收端的干扰协方差矩阵S，采用MMSE估计方法得到所述MIMO系统的信道估计结果