1.大规模MIMO系统中基于信道编码的预编码码本设计方法,用于FDD下行单用户,其特征在于,包括以下步骤:S1,设计发送信号与处理接收信号;
S2,信道编码;
S3,构造预编码码本;
S4,以信道利用率最大为优化目标,确定最优预编码码本。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述大规模MIMO系统包括L个反馈比特,Nt根发送天线和Nr根接收天线。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,步骤S1具体为:S1.1:对数据矢量s=[s1,s2,...,sM]T进行预编码处理,得到长度为Nt的矢量x,即x=f·s其中,f为预编码码字,选自 给出的码本;
S1.2:Nt个信号通过发送天线发送出去,经由信道H后,信号被Nr根接收天线处所接收,相应的接收信号y的维数为Nr×1;
S1.3:根据MIMO系统的下行链路通信模型以及信号发送过程,将接收信号矢量y表示为:其中,ρ表示接收到的SNR,w表示服从均值为0,方差为σ2的复高斯分布的白噪声,维数为Nr×1;信道H的维数为Nr×Nt,其矩阵结构表示为:其中hij表示第i根接收天线与第j根发送天线间的信道系数。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤S2具体为:令m=[m1,m2,...,mL]为 中的一个向量,经信道编码后得到一个码字c,即c=mG其中,G是信道编码的生成矩阵,大小为L×N;
记所有码字的集合为 即
的大小为2L,记为M,即M=2L;
取s为正整数,每个码字ci利用二进制到十进制的转换方法映射到 上,得到1×N1维正整数向量cdi,其中q=2s,N1=N/s;
记所有向量集合为 则 上码本为
其大小为2L×N1。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤S3具体为:对于任何一个码字,由下列方法可以生成一个预编码码字,记为fi,生成预编码码本即其中,u0=(1,1,...,1)T为N1维列向量;θi为构造的旋转矩阵,即其中,
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,步骤S4具体为:S4.1:根据预编码码本 求出信道利用率:取其最大记为γm,其中,hj为信道H的第j列;
S4.2:在不同的信道下,按步骤S2和S3求出信道与预编码码本 的最高效率集合并取其平均值;
S4.3:在不同的预编码码本下,重复步骤S4.2,将所有平均效率存入一个集合,对其取平均和最大值分别记为γ1和γ2;取最大平均效率γ2时的预编码码本为所求最优预编码码本。