一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法

技术特征：
1.一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：s1：构建等效矩阵；s2：对等效信道矩阵进行奇异值分解；s3：利用等效信道的零空间性质，设计在接收端的干扰消除矩阵；s4：利用最小均方差准则求出全数字接收器；s5：利用互信息最大化问题与wmmse最小化问题的等价性，建立目标函数，考虑到不完美的信道估计，求解出全数字预编码器；s6：用提出的交替迭代优化方法求解混合预编码器；s7：用同样的方法求解出接收机w对应的混合解。2.根据权利要求1所述的一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，其特征在于：所述s1具体为：其中，w
i,r
是模拟合并器，是带误差的自干扰信道矩阵，f
i,t
和f
i,bb
分别表示模拟预编码器和数字预编码器。3.根据权利要求2所述的一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，其特征在于：所述s2和s3具体为：上述式子是对等效信道矩阵进行奇异值分解，其中，u
i,eq0
中的向量构成信道矩阵h
i,eq
的零空间，且满足用中的向量构建干扰消除矩阵w
i,sic
，从而消除干扰项。4.根据权利要求3所述的一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，其特征在于：所述s4具体为：mmse接收机为：mse矩阵为：其中，5.根据权利要求4所述的一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，其特征在于：所述s5具体为：
根据信息最大化问题与wmmse最小化问题的等价性，上述优化问题简化为wmmse问题：根据信息最大化问题与wmmse最小化问题的等价性，上述优化问题简化为wmmse问题：其中a
b
[k]是加权矩阵，当a
b
[k]＝(m
b
[k])-1
时，满足上述优化问题的kkt条件是相同的；利用提出的二分搜索算法迭代求解全数字预编码器，全数字合并器，以及加权矩阵。6.根据权利要求5所述的一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，其特征在于：所述s6具体为：s61：固定用更新s62：固定用更新s63：迭代s61和s62，直到满足迭代终止条件。

技术总结
本发明涉及一种基于毫米波宽带通信的全双工鲁棒混合波束成形方法，属于5G通信技术领域。该方法首先利用自干扰信道的零空间性质，设计出在接收端的干扰消除矩阵。消除自干扰信号之后，利用信道的互信息下界作为优化问题，根据互信息最大化问题与加权最小均方误差(WMMSE)最小化问题的等价性，建立目标函数，求解到全数字的预编码器。最后使用具有闭式解的迭代分解方法将全数字收发机分解为混合收发机。本发明运用等效信道的零空间特性对自干扰进行消除，使全双工系统的设计简化为半双工系统，然后利用信道容量下界和WMMSE的关系构建优化问题求解对应的全数字收发机，最后利用具有闭式解的迭代分解方法得到混合的收发机。有闭式解的迭代分解方法得到混合的收发机。有闭式解的迭代分解方法得到混合的收发机。


技术研发人员：罗臻 胡艳姿 刘宏清 黎勇
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：2022.03.14
技术公布日：2022/6/7