基于MIMO信道串扰抑制方法与流程

本发明属于信号处理，具体地说是基于mimo信道串扰抑制方法。

背景技术：

1、mimo(multiple-input multiple-output)信道是一种通信系统，它通过在发射端和接收端使用多个天线，同时发送和接收多个数据流，从而提高数据传输速率和系统容量；mimo系统中的串扰抑制需要对多个信道进行处理和调整，这在无形之中增加了系统的复杂性，这时往往需要采用复杂的信号处理算法和技术，对信号进行预处理、信号合并和干扰消除等操作来进行处理。

2、然而，上述技术在实施时，仍然会有mimo信道串扰的生成，从而导致系统传输速率的降低。

3、为此，本领域技术人员提出了基于mimo信道串扰抑制方法来解决背景技术提出的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供基于mimo信道串扰抑制方法，以解决现有技术中存在的问题。

2、基于mimo信道串扰抑制方法，包括以下步骤：

3、s1、首先通过发送已知的训练序列，接着接收并处理接收信号，接着再对其进行信道估计，同时在进行信道估计时运用自适应学习率模型，最终获得主要信道的估计值，即获得具有估计值的信道矩阵；

4、s2、接着在信道矩阵上进行信道矩阵预处理，获得新的信道矩阵；

5、s3、接着再将信道矩阵分解为多个子信道的组合，每个子信道对应于一个发送和接收天线对；

6、s4、然后再对每个子信道，使用适当的串扰抑制方法来消除或降低信道串扰；

7、s5、然后再将各个子信道的信号经过串扰抑制处理后，使用合适的信号合并方法；

8、s6、然后再对经过串扰抑制和信号合并后的信号进行数据解码，以恢复原始数据，接着解码结果进行检测，最后根据解码结果来更新信道估计和串扰消除方法；

9、s7、完成mimo信道串扰的抑制。

10、优选的，在步骤s1中，所述自适应学习率模型的步骤如下：

11、

12、通过自适应学习率步骤，将超梯度下降(hypergradient descent,hd)扩展到多任务系统，基于梯度对学习率进行自适应更新，使各任务以相近的速度进行训练；动态生成每个任务在当前迭代下的学习率，使每个内环的梯度下降能够自适应给定的任务，从而得到的全局模型是次优解，进而提供更有效的优化和更好的泛化。

13、优选的，在步骤s2中，所述预处理包括：使用svd将信道矩阵分解为协方差矩阵和正交基矩阵，其具体步骤如下：

14、s21、假设我们有一个m×n的信道矩阵h，其中m表示接收天线的数量，n表示发送天线的数量；

15、s22、对信道矩阵h进行svd分解：h＝uσv^h，其中u是一个m×m的酉矩阵，σ是一个m×n的对角矩阵，v^h表示v的共轭转置；

16、s23、协方差矩阵的计算：将信道矩阵h的共轭转置和信道矩阵h相乘，得到协方差矩阵r＝hh^h＝uσv^hvσ^hu^h＝uσσ^hu^h，其中σσ^h表示对角矩阵σ的平方；

17、s24、正交基矩阵的计算：将信道矩阵h的右奇异矩阵v进行转置，得到正交基矩阵q＝v^h。

18、通过以上步骤，我们将信道矩阵h分解为协方差矩阵r和正交基矩阵q。协方差矩阵r描述了信道的功率分布情况，而正交基矩阵q表示信道的方向性特征。这种分解可以帮助我们更好地理解和处理mimo系统中的信道特性，并进行后续的信号处理和干扰抑制等操作。

19、优选的，在步骤s4中，所述串扰抑制方法包括：

20、a.线性方法：使用线性均衡器或线性预编码来消除串扰；

21、b.非线性方法：使用最小均方误差或最大似然准则进行串扰抑制。

22、优选的，在步骤s5中，所述合并方法包括最大比合并、最大似然合并中的一种或多种。

23、最大比合并(mrc)是一种简单而有效的合并方法，它利用接收到的各个天线上的信号功率与噪声功率之比加权合并；最大似然合并(mlc)是一种更复杂的合并方法，它考虑了接收天线之间的相互干扰和信号功率差异，通过最大化接收信号的似然函数来估计发送信号。

24、优选的，在步骤s6中的解码结果进行检测如图1所示，其步骤如下：首先，对输入的数据进行预处理，将数据样本随机划分为训练集与测试集；然后，采用主成分分析法对两组数据中的属性完成降维；接着，利用训练集对改进的决策树算法c4.5加以训练；最后，将训练后的c4.5算法在测试集上完成测试，进而得到最终的识别结果。

25、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

26、1、本发明通过。

技术特征：

1.基于mimo信道串扰抑制方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.如权利要求1所述基于mimo信道串扰抑制方法，其特征在于：在步骤s2中，所述预处理包括：使用svd将信道矩阵分解为协方差矩阵和正交基矩阵，其具体步骤如下：

3.如权利要求1所述基于mimo信道串扰抑制方法，其特征在于：在步骤s4中，所述串扰抑制方法包括：

4.如权利要求1所述基于mimo信道串扰抑制方法，其特征在于：在步骤s5中，所述合并方法包括最大比合并、最大似然合并中的一种或多种。

技术总结本发明属于信号处理技术领域，提供了基于M IMO信道串扰抑制方法，首先通过发送已知的训练序列，接着接收并处理接收信号，接着再对其进行信道估计，同时在进行信道估计时运用自适应学习率模型，最终获得主要信道的估计值；接着在信道矩阵上进行信道矩阵预处理，获得新的信道矩阵；接着再将信道矩阵分解为多个子信道的组合，每个子信道对应于一个发送和接收天线对；然后再对每个子信道，使用适当的串扰抑制方法来消除或降低信道串扰；该M IMO系统中的串扰抑制方法可以有效减少多天线之间的互相干扰，从而提高系统的整体性能。通过抑制串扰，可以提高信号的质量，增加数据传输速率和可靠性，这对于提高系统容量和覆盖范围非常重要。技术研发人员：毛帅,洪利,廖红志受保护的技术使用者：毛帅技术研发日：技术公布日：2024/9/9