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申请/专利权人：重庆邮电大学

摘要：本发明请求保护一种毫米波FDD系统中上行辅助下行的混合波束成形设计方法，针对系统中高维信道矩阵反馈开销大的问题，属于无线通信技术领域。本方法包括：基站和用户同时发送全空域宽波束；用离散角度的导向矢量构造稀疏矩阵，DFT码本构造观测矩阵，观测接收信号，构建出稀疏恢复模型；利用EM算法求解稀疏恢复模型，获得粗略的角度；用精细的波束扫描空间信号，得到RSS，重构出接收信号协方差矩阵，去除噪声得到信号协方差矩阵；对信号协方差矩阵SVD并提取相位得到模拟波束成形和组合矩阵；基站端对等效信道SVD得到数字波束成形矩阵，用户端基于MMSE得到数字组合矩阵。本方法显著降低了毫米波FDD系统中高维信道矩阵的反馈开销。

主权项：1.一种毫米波频分双工FrequencyDivisionDuplexing，FDD系统中上行辅助下行的双时间尺度混合波束成形设计方法，其特征在于，包括下列步骤：S1：基站和用户同时发送覆盖全空域的宽波束，接收端根据接收信号感知空间角度信息；S2：用户和基站对空间角度进行离散化处理，用阵列流形矩阵构造稀疏矩阵，离散傅里叶变换DiscreteFourierTransform，DFT码本作为观测矩阵，观测接收信号，进一步利用DFT码本的正交性得到阵列天线感知信号；S3：构建稀疏恢复模型，利用期望最大化ExpectationMaximization，EM算法迭代求解贝叶斯线性模型，获得粗略的空间信号角度；S4：在S3获得的空间信号角度的扇区内用更精细的波束扫描空间信号，获得对应波束角度的接收信号强度ReceivedSignalStrength，RSS，利用RSS和波束重构出信号加噪声的协方差矩阵，进一步在空间信号角度扇区之外进行波束扫描，得到噪声协方差矩阵，信号加噪声的协方差矩阵减噪声协方差矩阵得到信号协方差矩阵；S5：基站和用户利用信号协方差矩阵进行奇异值分解SingularValueDecomposition，SVD得到最优的模拟波束成形矩阵和组合矩阵，进一步利用欧式距离最小准则，获得具有恒模约束的模拟波束成形矩阵和组合矩阵；S6：固定设计好的模拟波束成形矩阵和组合矩阵，用户端用少量导频估计出低维等效信道，将等效信道反馈给基站，基站利用等效信道设计数字波束成形矩阵，接收端基于最小均方误差准则MinimumMeanSquareError，MMSE设计数字组合矩阵。

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百度查询： 重庆邮电大学 一种毫米波FDD系统中上行辅助下行的混合波束成形设计方法