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MIMO干扰信道中无反馈的干扰消除方法

摘要

本发明公开了MIMO干扰信道中无反馈的干扰消除方法,适用于三个发送端和三个接收端的干扰信道,且每个发送端配置4根天线每个接收端配置2根天线。为每个发送端设计了具有Alamouti结构的空时码字,然后将码字进行线性组合并且引入了零矩阵。零矩阵的引入消除了第3个接收端的多用户干扰;然后,通过对接收信号进行线性操作,减少了前两个接收端的相互干扰的码字的数量;最后,利用Alamouti码字对应的等效信道矩阵的正交特性,消除了多用户干扰。

著录项

  • 公开/公告号CN104660535A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2015-05-27

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 河南理工大学;

    申请/专利号CN201510097419.8

  • 申请日2015-03-05

  • 分类号H04L25/08(20060101);H04B7/04(20060101);

  • 代理机构郑州红元帅专利代理事务所(普通合伙);

  • 代理人杨妙琴

  • 地址 454000 河南省焦作市世纪大道2001号

  • 入库时间 2023-12-18 09:04:05

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2017-11-03

    授权

    授权

  • 2015-06-24

    实质审查的生效 IPC(主分类):H04L25/08 申请日:20150305

    实质审查的生效

  • 2015-05-27

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域,尤其是一种消除MIMO干扰信道中多用 户干扰的方法。

背景技术

多输入多输出(MIMO,Multi-Input Multi-Output)技术在发送端和 接收端分别使用多根发送天线和多根接收天线,能显著提高系统的性 能。

从系统中所支撑的用户数来划分,MIMO技术分为单用户MIMO 技术和多用户MIMO技术。多用户MIMO中,多个发送端同时向多个 接收端发送信号。由于无线信道的广播特性,接收端存在多用户干扰, 严重影响了系统的性能。研究的最多的干扰消除方法是干扰对齐。干 扰对齐就是将干扰信号对齐到一个接收信号空间的子空间内,并且保 持干扰子空间与期望信号子空间相互独立。

干扰对齐研究之初,学者们研究的重点是如何提高系统的自由度, 即系统容量。然而,通信系统中的系统容量和可靠性相互矛盾,系统 容量较高时,可靠性就有待于提高。为了提高可靠性,有学者提出将 干扰对齐和空时编码相结合,以获得空时编码带来的分集增益。2013 年,文章“Combining interference alignment and alamouti codes for the 3-user mimo interference channel”将Alamouti编码引入到MIMO干扰信 道,通过干扰对齐以及接收端的单向协作链路消除了多用户干扰,分 集增益2,然而,该方案中其中的两个发送端需要已知信道状态信息, 反馈量较高,并且该方案只适用于每个发送端配置两根天线的场景。

发明内容

针对已有方案反馈量较高的问题,本发明提出了MIMO干扰信 道中无反馈的干扰消除方法,适用于三个发送端和三个接收端的干扰 信道,且每个发送端配置4根天线每个接收端配置2根天线。

实现本发明的技术思路是:为每个发送端设计了具有Alamouti 结构的空时码字,然后将码字进行线性组合并且引入了零矩阵。零矩 阵的引入消除了第3个接收端的多用户干扰;然后,通过对接收信号 进行线性操作,减少了前两个接收端的相互干扰的码字的数量;最后, 利用Alamouti码字对应的等效信道矩阵的正交特性,消除了多用户 干扰。

为了实现上述技术思路,本发明提出的MIMO干扰信道中无反 馈的干扰消除方法,适用于三个发送端和三个接收端的干扰信道,且 每个发送端配置4根天线每个接收端配置2根天线,包括如下步骤:

A,发送端1对其调制信号ck和sk进行空时编码,k=1,2,3,4,得 到2×2的码字A1和B1,发送端2对其调制信号ck和sk进行空时编码, k=5,6,7,8,得到2×2的码字A2和B2,发送端3对其调制信号ck和sk进 行空时编码,k=9,10,11,12,得到2×2的码字A3和B3,然后三个发送端 分别将码字组合并且引入零矩阵,得到4×6的码字并且发送出去;

B,接收端1根据发送端k到接收端1的信道矩阵H1k计算 c1+ec2c3+ec4对应的等效信道矩阵G1s1+es2s3+es4对应的等效信道矩阵G2, k=1,2;

C,接收端2根据发送端k到接收端2的信道矩阵H2k计算 c5+ec6c7+ec8对应的等效信道矩阵G3s5+es6s7+es8对应的等效信道矩阵G4, k=1,2;

D,接收端3根据发送端3到接收端3的信道矩阵H33计算 c9+ec10c11+ec12对应的等效信道矩阵G5s9+ec10s11+ec12对应的等效信道矩阵 G6

E,接收端1处理其接收信号Y1,得到接收信号的等效表达形式y1和y2

F,接收端2处理其接收信号Y2,得到接收信号的等效表达形式y3和y4

G,接收端3处理其接收信号Y3,得到接收信号的等效表达形式y5和y6

H,3个接收端分别译码。

进一步,所述步骤A具体包括:

A1,发送端1对其调制信号ck和sk进行空时编码,k=1,2,3,4,得 到2×2的码字A1和B1A1=a1-a2*a2a1*,B1=b1-b2*b2b1*,其中,a1=c1+ec2, a2=c3+ec4,b1=s1+es2,b2=s3+es4,θ的取值使得ai和bi非零,i=1,2, (·)*表示共轭;

A2,发送端2对其调制信号ck和sk进行空时编码,k=5,6,7,8,得 到2×2的码字A2和B2A2=a3-a4*a4a3*,B2=b3-b4*b4b3*,其中,a3=c5+ec6, a4=c7+ec8,b3=s5+es6,b4=s7+es8,θ的取值使得ai和bi非零, i=3,4,(·)*表示共轭;

A3,发送端3对其调制信号ck和sk进行空时编码,k=9,10,11,12, 得到2×2的码字A3和B3A3=a5-a6*a6a5*,B3=b5-b6*b6b5*,其中, a5=c9+ec10,a6=c11+ec12,b5=s9+es10,b6=s11+es12,θ的取值使 得ai和bi非零,i=5,6,(·)*表示共轭;

A4,发送端1将码字A1和B1进行组合并且引入零矩阵,得到4×6 的码字S,S=A1+B1A1-B102×2A1-B1A1+B102×2,其中,02×2表示2×2的零矩阵;

A5,发送端2将码字A2和B2进行组合并且引入零矩阵,得到4×6 的码字U,U=A2+B2A2-B202×2A2-B2A2+B202×2,其中,02×2表示2×2的零矩阵;

A6,发送端3将码字A3和B3进行组合并且引入零矩阵,得到4×6 的码字V,V=02×202×2A302×202×2B3,其中,02×2表示2×2的零矩阵;

A7,在相同的时间内,发送端1发送S,发送端2发送U,发送 端3发送V。

进一步,所述步骤B具体包括:

B1,接收端1根据信道矩阵计算得到Z11、Z21、Z31和Z41, Z11=2(H1,11+H2,11)、Z21=2(H1,12+H2,12)、Z31=2(H1,11-H2,11)和 Z41=2(H1,12-H2,12),H1,1k是H1k的前两列组成的矩阵,H2,1k是H1k的后 两列组成的矩阵,k=1,2;

B2,令Z11=z111z112z113z114Z21=z211z212z213z214,接收端1根据Z11和Z21得 到G11、G21、G31和G41G11=z111z112z112*-z111*,G21=z211z212z212*-z211*,G31=z113z114z114*-z113*,G41=z213z214z214*-z213*,(·)*表示共轭

B3,令Z31=z311z312z313z314Z41=z411z412z413z414,接收端1根据Z31和Z41得 到G51、G61、G71和G81G51=z311z312z312*-z311*,G61=z411z412z412*-z411*,G71=z313z314z314*-z313*,G81=z413z414z414*-z413*,(·)*表示共轭

B4,接收端1根据G11、G21、G31、G41、G51、G61、G71和G81计算 得到c1+ec2c3+ec4对应的等效信道矩阵G1s1+es2s3+es4对应的等效信道矩 阵G2G1=G21HG11||G21||2-G41HG31||G41||2,G2=G61HG51||G61||2-G81HG71||G81||2,(·)H表示共轭转置, ||·||表示范数。

进一步,所述步骤C具体包括:

C1,接收端2根据信道矩阵计算得到Z12、Z22、Z32和Z42, Z12=2(H1,21+H2,21)、Z22=2(H1,22+H2,22)、Z32=2(H1,21-H2,21)和 Z42=2(H1,22-H2,22),H1,2k是H2k的前两列组成的矩阵,H2,2k是H2k的后 两列组成的矩阵,k=1,2;

C2,令Z12=z121z122z123z124Z22=z221z222z223z224,接收端2根据Z12和Z22得 到G12、G22、G32和G42G12=z121z122z122*-z121*,G22=z221z222z222*-z221*,G32=z123z124z124*-z123*,G42=z223z224z224*-z223*,(·)*表示共轭

C3,令Z32=z321z322z323z324Z42=z421z422z423z424,接收端2根据Z32和Z42得 到G52、G62、G72和G82G52=z321z322z322*-z321*,G62=z421z422z422*-z421*,G72=z323z324z324*-z323*,G82=z423z424z424*-z423*,(·)*表示共轭;

C4,接收端2根据G12、G22、G32、G42、G52、G62、G72和G82计算 得到c5+ec6c7+ec8对应的等效信道矩阵G3s5+es6s7+es8对应的等效信道矩 阵G4G3=G12HG22||G12||2-G32HG42||G32||2,G4=G52HG62||G52||2-G72HG82||G72||2,(·)H表示共轭转置, ||·||表示范数。

进一步,所述步骤D具体包括:

D1,接收端3令Z13=H1,33且Z23=H2,33,其中,H1,33是H33的前两 列组成的矩阵,H2,33是H33的后两列组成的矩阵;

D2,令Z13=z131z132z133z134Z23=z231z232z233z234,接收端3根据Z13和Z23得 到G13、G23、G33和G43G13=z131z132z132*-z131*,G62=z231z232z232*-z231*,G33=z133z134z134*-z133*,G43=z233z234z234*-z233*,(·)*表示共轭;

D3,接收端3根据G13、G23、G33和G43计算得到c9+ec10c11+ec12对应的 等效信道矩阵G5s9+ec10s11+ec12对应的等效信道矩阵G6G5=G23HG13||G23||2-G43HG33||G43||2,G6=G13HG23||G13||2-G33HG43||G33||2,(·)H表示共轭转置,||·||表 示范数。

进一步,所述步骤E具体包括:

E1,接收端1用Y11表示Y1的前两列组成的矩阵,用Y21表示Y1的第 三列和第四列组成的矩阵,令Y1′=Y11+Y21且Y2′=Y11-Y21

E2,接收端1根据Y1′和Y2′得到向量y11、y21、y12和y22y11=y111y112*,y21=y121y122*,y12=y211y212*,y22=y221y222*,y1im表示Y1′的第i行第m列的 元素,y2im表示Y2′的第i行第m列的元素,i=1,2,m=1,2(·)*表示共 轭;

E3,接收端1用G21和G41处理y11和y21,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数;

E4,接收端1用G61和G81处理y12和y22,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数。

进一步,所述步骤F具体包括:

F1,接收端2用Y12表示Y2的前两列组成的矩阵,用Y22表示Y2的 第三列和第四列组成的矩阵,令Y3′=Y12+Y22且Y4′=Y12-Y22

F2,接收端2根据Y3′和Y4′得到向量y13、y23、y14和y24y12=y311y312*,y22=y321y322*,y14=y411y412*,y24=y421y422*,y3im表示Y3′的第i行第m列的 元素,y4im表示Y4′的第i行第m列的元素,i=1,2,m=1,2(·)*表示共 轭;

F3,接收端2用G12和G32处理y13和y23,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数;

F4,接收端2用G52和G72处理y14和y24,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数。

进一步,所述步骤G具体包括:

G1,接收端3用Y33表示Y3的最后两列组成的矩阵,接收端3根 据Y33得到向量y15和y25y15=y3311y3312*,y25=y3321y3322*,y33im表示Y33的第i 行第m列的元素,i=1,2,m=1,2,(·)*表示共轭;

G2,接收端3用G23和G43处理y15和y25,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数;

G3,接收端3用G13和G33处理y15和y25,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数。

进一步,所述步骤H具体包括:

H1,接收端1以c1+ec2c3+ec4作为等效发送信号,以G1作为等效信 道矩阵,以y1作为等效接收信号,译码c1、c2、c3和c4

H2,接收端1以s1+es2s3+es4作为等效发送信号,以G2作为等效信 道矩阵,以y2作为等效接收信号,译码s1、s2、s3和s4

H3,接收端2以c5+ec6c7+ec8作为等效发送信号,以G3作为等效信 道矩阵,以y3作为等效接收信号,译码c5、c6、c7和c8

H4,接收端2以s5+es6s7+es8作为等效发送信号,以G4作为等效信 道矩阵,以y4作为等效接收信号,译码s5、s6、s7和s8

H5,接收端3以c9+ec10c11+ec12作为等效发送信号,以G5作为等效信 道矩阵,以y5作为等效接收信号,译码c9、c10、c11和c12

H6,接收端3以s9+es10s11+es12作为等效发送信号,以G6作为等效信 道矩阵,以y6作为等效接收信号,译码s9、s10、s11和s12

与现有方案相比,本发明通过在码字中引入零矩阵消除了第3个 接收端的多用户干扰;然后,通过对接收信号进行线性操作,减少了 前两个接收端的相互干扰的码字的数量;最后,利用Alamouti码字 对应的等效信道矩阵的正交特性,消除了多用户干扰。本发明不需要 任何反馈信息。

附图说明

图1是本发明实施例的系统模型;

图2是本发明的流程图;

图3是本发明中发送端的编码和发送过程流程图;

图4是本发明中接收端的译码过程流程图;

具体实施方式

下面给出本发明的一种实施例,对本发明做进一步详细的说明。 系统模型如图1所示。系统包含三个发送端和三个接收端Ri,i=1,2,3, 每个发送端配置4根天线,每个接收端配置2根天线。Hik是第k个 发送端到第i个接收端的信道矩阵,它们的阶数均为2×4,i=1,2,3, k=1,2,3。

Ai和Bi是第i个接收端的期望接收码字,i=1,2,3,Ai和Bi的表达 形式如下,

Ai=a2i-1-a2i*a2ia2i-1*Bi=b2i-1-b2i*b2ib2i-1*---(1)

其中,am=c2m-1+ec2m,bm=s2m-1+es2m,m=1,2,L,6,ck和sk是调制信 号,k=1,2,L,12,θ的取值使得am和bm非零,(·)*表示共轭。 如果将am和bm视为一个调制符号,m=1,2,L,6,则Ai和Bi都具有 Alamouti码字的结构,i=1,2,3。

三个发送端分别对码字进行组合并且引入零矩阵,得到

S=A1+B1A1-B102×2A1-B1A1+B102×2---(2)

U=A2+B2A2-B202×2A2-B2A2+B202×2---(3)

V=02×202×2A302×202×2B3---(4)

其中,02×2表示2×2的零矩阵。

三个发送端同时发送S、U和V,则Ri的接收信号Yi分别表示为

Y1=H11S+H12U+H13V+N1   (5)

Y2=H21S+H22U+H23V+N2   (6)

Y3=H31S+H32U+H33V+N3   (7)

其中,Ni是高斯噪声,Yi和Ni的阶数均为2×6,i=1,2,3。

分别用H1,1k和N11表示H1k和N1的前两列组成的矩阵,分别用H2,1k和N21表示H1k和N1的第三列和第四列组成的矩阵,分别用H3,1k和N31表示H1k和N1的最后两列组成的矩阵,k=1,2,3。将式(2-4)带入式(5) 可得,

Y1=Y11TY21TY31TT=(H1,11(A1+B1)+H2,11(A1-B1)+H1,12(A2+B2)+H2,12(A2-B2))T(H1,11(A1-B1)+H2,11(A1+B1)+H1,12(A2-B2)+H2,12(A2+B2))T(H1,13A3+H2,13B3)TT+N11TN21TN31TT---(8)

上式中,(·)T表示转置,Y11是Y1的前两列组成的矩阵,Y21是Y1的第三 列和第四列组成的矩阵,Y31是Y1的后两列组成的矩阵。对Y11和Y21分 别做加减运算可得,

Y11-Y21=2(H1,11-H2,11)B1+2(H1,12-H2,12)B2+N11-N21   (10)

同理,令Yi=[Y1i Y2i Y3i],Ni=[N1i N2i N3i],i=2,3,Yki和Nki的阶 数均为2×2,k=1,2,3,计算可得,

Y12+Y22=2(H1,21+H2,21)A1+2(H1,22+H2,22)A2+N12+N22   (11)

Y12-Y22=2(H1,21-H2,21)B1+2(H1,22-H2,22)B2+N12-N22   (12)

Y33=H1,33A3+H2,33B3+N3   (13)

式(13)包含第3个接收端的期望接收信号,而不包含第1个接收 端和第2个接收端的期望接收信号,因此,零矩阵的引入消除了第3 个接收端的多用户干扰;式(9-12)包含第1个接收端和第2个接收端 的期望接收信号,而不包含第3个接收端的期望接收信号,因此,通 过引入零矩阵并且对接收信号进行线性操作,减少了前两个接收端的 多用户干扰。

R1的期望接收信号在式(9-10)中,然而,式(9-10)还包含R2的期望 接收信号。R2的期望接收信号在式(11-12)中,然而,式(11-12)还包含 R1的期望接收信号。要想消除R1和R2的多用户干扰,就要分离式(9) 和式(11)中的A1和A2,还要分离式(10)和式(12)中的B1和B2

下面给出分离式(9)中A1和A2的方法。令Z11=z111z112z113z114,Z21=z211z212z213z214,

y1im表示Y1′的第i行第m列的元素,nij表示N的第i行第m列的元素, i=1,2,m=1,2。Gi1a3a4a1a2对应的等效信道矩阵,i=1,2,3,4。Gi1具有正交特性,满足其中,I2表示2×2的单位矩阵,是一 个常数,(·)H表示共轭转置,||·||表示范数。对y11和y21进行如下运算, 得到y1和y1′,

y1=G11H||G11||2y11-G31H||G31||2y21=(G11HG21||G11||2-G31HG41||G31||2)a3a4+G11H||G11||2n1-G31H||G31||2n2---(15)

以上处理过程分离了a1a2a3a4,即分离了A1和A2。同理,可采用类 似的方法分离式(10-12)中的码字。

分离式(9-10)中的码字后,R1可以分别译码A1和B1,而不受其他 码字的干扰,从而消除了R1的多用户干扰。分离式(11-12)中的码字后, R2可以分别译码A2和B2,而不受其他码字的干扰,从而消除了R2的 多用户干扰。由式(13)可看出,R3的期望接收信号包含在Y33中,R3可 采用类似的方法分离Y33中的A3和B3,并且分别译码A3和B3

由以上分析知,该干扰消除方法不需要任何反馈信息。

下面结合附图,对本发明的具体实施过程做进一步说明。

结合本发明的流程图即图2,发送端的编码方式以及接收端的译 码方式的具体步骤如下:

A,发送端1对其调制信号ck和sk进行空时编码,k=1,2,3,4,得 到2×2的码字A1和B1,发送端2对其调制信号ck和sk进行空时编码, k=5,6,7,8,得到2×2的码字A2和B2,发送端3对其调制信号ck和sk进 行空时编码,k=9,10,11,12,得到2×2的码字A3和B3,然后三个发送端 分别将码字组合并且引入零矩阵,得到4×6的码字并且发送出去;

B,接收端1根据发送端k到接收端1的信道矩阵H1k计算 c1+ec2c3+ec4对应的等效信道矩阵G1s1+es2s3+es4对应的等效信道矩阵G2, k=1,2;

C,接收端2根据发送端k到接收端2的信道矩阵H2k计算 c5+ec6c7+ec8对应的等效信道矩阵G3s5+es6s7+es8对应的等效信道矩阵G4, k=1,2;

D,接收端3根据发送端3到接收端3的信道矩阵H33计算 c9+ec10c11+ec12对应的等效信道矩阵G5s9+es10s11+es12对应的等效信道矩阵 G6

E,接收端1处理其接收信号Y1,得到接收信号的等效表达形式y1和y2

F,接收端2处理其接收信号Y2,得到接收信号的等效表达形式y3和y4

G,接收端3处理其接收信号Y3,得到接收信号的等效表达形式y5和y6

H,3个接收端分别译码。

图3是本发明方法中发送端的编码和发送过程流程图。本发明中 发送端的编码和发送过程如下:

A1,发送端1对其调制信号进行空时编码,得到2×2的码字A1和 B1A1=a1-a2*a2a1*,B1=b1-b2*b2b1*,其中,a1=c1+ec2,a2=c3+ec4, b1=s1+es2,b2=s3+es4,ck和sk是调制信号,k=1,2,3,4,θ的取值 使得ai和bi非零,i=1,2,(·)*表示共轭;

A2,发送端2对其调制信号进行空时编码,得到2×2的码字A2和 B2A2=a3-a4*a4a3*,B2=b3-b4*b4b3*,其中,a3=c5+ec6,a4=c7+ec8, b3=s5+es6,b4=s7+es8,ck和sk是调制信号,k=5,6,7,8,θ的取值 使得ai和bi非零,i=3,4,(·)*表示共轭;

A3,发送端3对其调制信号进行空时编码,得到2×2的码字A3和 B3A3=a5-a6*a6a5*,B3=b5-b6*b6b5*,其中,a5=c9+ec10,a6=c11+ec12, b5=s9+es10,b6=s11+es12,ck和sk是调制信号,k=9,10,11,12,θ的 取值使得ai和bi非零,i=5,6,(·)*表示共轭;

A4,发送端1将码字A1和B1进行组合并且引入零矩阵,得到4×6 的码字S,S=A1+B1A1-B102×2A1-B1A1+B102×2,其中,02×2表示2×2的零矩阵;

A5,发送端2将码字A2和B2进行组合并且引入零矩阵,得到4×6 的码字U,U=A2+B2A2-B202×2A2-B2A2+B202×2,其中,02×2表示2×2的零矩阵;

A6,发送端3将码字A3和B3进行组合并且引入零矩阵,得到4×6 的码字V,V=02×202×2A302×202×2B3,其中,02×2表示2×2的零矩阵;

A7,在相同的时间内,发送端1发送S,发送端2发送U,发送 端3发送V。

图4是本发明方法中接收端的译码过程流程图。结合图2和图4, 本发明中接收端的译码过程如下:

B1,接收端1根据信道矩阵计算得到Z11、Z21、Z31和Z41, Z11=2(H1,11+H2,11)、Z21=2(H1,12+H2,12)、Z31=2(H1,11-H2,11)和 Z41=2(H1,12-H2,12),H1,1k是H1k的前两列组成的矩阵,H2,1k是H1k的后 两列组成的矩阵,k=1,2;

B2,令Z11=z111z112z113z114Z21=z211z212z213z214,接收端1根据Z11和Z21得 到G11、G21、G31和G41G11=z111z112z112*-z111*,G21=z211z212z212*-z211*,G31=z113z114z114*-z113*,G41=z213z214z214*-z213*,(·)*表示共轭;

B3,令Z31=z311z312z313z314Z41=z411z412z413z414,接收端1根据Z31和Z41得 到G51、G61、G71和G81G51=z311z312z312*-z311*,G61=z411z412z412*-z411*,G71=z313z314z314*-z313*,G81=z413z414z414*-z413*,(·)*表示共轭

B4,接收端1根据G11、G21、G31、G41、G51、G61、G71和G81计算 得到c1+ec2c3+ec4对应的等效信道矩阵G1s1+es2s3+es4对应的等效信道矩 阵G2G1=G21HG11||G21||2-G41HG31||G41||2,G2=G61HG51||G61||2-G81HG71||G81||2,(·)H表示共轭转置, ||·||表示范数;

C1,接收端2根据信道矩阵计算得到Z12、Z22、Z32和Z42, Z12=2(H1,21+H2,21)、Z22=2(H1,22+H2,22)、Z32=2(H1,21-H2,21)和 Z42=2(H1,22-H2,22),H1,2k是H2k的前两列组成的矩阵,H2,2k是H2k的后 两列组成的矩阵,k=1,2;

C2,令Z12=z121z122z123z124Z22=z221z222z223z224,接收端2根据Z12和Z22得 到G12、G22、G32和G42G12=z121z122z122*-z121*,G22=z221z222z222*-z221*,G32=z123z124z124*-z123*,G42=z223z224z224*-z223*,(·)*表示共轭

C3,令Z32=z321z322z323z324Z42=z421z422z423z424,接收端2根据Z32和Z42得 到G52、G62、G72和G82G52=z321z322z322*-z321*,G62=z421z422z422*-z421*,G72=z323z324z324*-z323*,G82=z423z424z424*-z423*,(·)*表示共轭;

C4,接收端2根据G12、G22、G32、G42、G52、G62、G72和G82计算 得到c5+ec6c7+ec8对应的等效信道矩阵G3s5+es6s7+es8对应的等效信道矩 阵G4G3=G12HG22||G12||2-G32HG42||G32||2,G4=G52HG62||G52||2-G72HG82||G72||2,(·)H表示共轭转置, ||·||表示范数;

D1,接收端3令Z13=H1,33且Z23=H2,33,其中,H1,33是H33的前两 列组成的矩阵,H2,33是H33的后两列组成的矩阵;

D2,令Z13=z131z132z133z134Z23=z231z232z233z234,接收端3根据Z13和Z23得 到G13、G23、G33和G43G13=z131z132z132*-z131*,G23=z231z232z232*-z231*,G33=z133z134z134*-z133*,G43=z233z234z234*-z233*,(·)*表示共轭

D3,接收端3根据G13、G23、G33和G43计算得到c9+ec10c11+ec12对应的 等效信道矩阵G5s9+es10s11+es12对应的等效信道矩阵G6G5=G23HG13||G23||2-G43HG33||G43||2,G6=G13HG23||G13||2-G33HG43||G33||2,(·)H表示共轭转置,||·||表 示范数;

E1,接收端1用Y11表示Y1的前两列组成的矩阵,用Y21表示Y1的第 三列和第四列组成的矩阵,令Y1′=Y11+Y21且Y2′=Y11-Y21

E2,接收端1根据Y1′和Y2′得到向量y11、y21、y12和y22y11=y111y112*,y21=y121y122*,y12=y211y212*,y22=y221y222*,y1im表示Y1′的第i行第m列的 元素,y2im表示Y2′的第i行第m列的元素,i=1,2,m=1,2,(·)*表示共 轭;

E3,接收端1用G21和G41处理y11和y21,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数;

E4,接收端1用G61和G81处理y12和y22,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数;

F1,接收端2用Y12表示Y2的前两列组成的矩阵,用Y22表示Y2的 第三列和第四列组成的矩阵,令Y3′=Y12+Y22且Y4′=Y12-Y22

F2,接收端2根据Y3′和Y4′得到向量y13、y23、y14和y24y12=y311y312*,y22=y321y322*,y14=y411y412*,y24=y421y422*,y3im表示Y3′的第i行第m列的 元素,y4im表示Y4′的第i行第m列的元素,i=1,2,m=1,2,(·)*表示共 轭;

F3,接收端2用G12和G32处理y13和y23,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数;

F4,接收端2用G52和G72处理y14和y24,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数;

G1,接收端3用Y33表示Y3的最后两列组成的矩阵,接收端3根 据Y33得到向量y15和y25y15=y3311y3312*,y25=y2221y3322*,y33im表示Y33的第i 行第m列的元素,i=1,2,m=1,2(·)*表示共轭;

G2,接收端3用G23和G43处理y15和y25,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数;

G3,接收端3用G13和G33处理y15和y25,得到(·)H表示共轭转置,||·||表示范数;

H1,接收端1以c1+ec2c3+ec4作为等效发送信号,以G1作为等效信 道矩阵,以y1作为等效接收信号,译码c1、c2、c3和c4

H2,接收端1以s1+es2s3+es4作为等效发送信号,以G2作为等效信 道矩阵,以y2作为等效接收信号,译码s1、s2、s3和s4

H3,接收端2以c5+ec6c7+ec8作为等效发送信号,以G3作为等效信 道矩阵,以y3作为等效接收信号,译码c5、c6、c7和c8

H4,接收端2以s5+es6s7+es8作为等效发送信号,以G4作为等效信 道矩阵,以y4作为等效接收信号,译码s5、s6、s7和s8

H5,接收端3以c9+ec10c11+ec12作为等效发送信号,以G5作为等效信 道矩阵,以y5作为等效接收信号,译码c9、c10、c11和c12

H6,接收端3以s9+es10s11+es12作为等效发送信号,以G6作为等效信 道矩阵,以y6作为等效接收信号,译码s9、s10、s11和s12

以上实施例仅仅是对本发明的举例说明,本领域的技术人员可以 对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样, 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的 范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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