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摘要：本发明公开了一种MIMO‑NOMA系统的非线性预编码方法及系统，在用户分簇模块，引入动态相关性门限，综合考虑信道相关性和信道增益差异，使门限随信道状态信息而有所调整；在功率分配模块，采用经典的分数功率分配算法，根据同簇内用户的信道条件好坏进行功率分配；在非线性预编码模块，建立以簇间干扰最小化为优化目标、发送功率为约束的等效加权信道和非线性预编码联合优化问题，得到预编码信号发送出去。本发明从用户分簇和非线性预编码两方面出发，能够降低系统的误码率，尤其是强用户的误码率，在信噪比较高时有数量级的提升，提高了系统的传输可靠性。

主权项：1.一种MIMO-NOMA系统的非线性预编码方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、引入动态的信道相关性门限，选出满足相关性门限条件的用户对，结合对信道增益差异的考虑进行用户分簇，得到的用户分簇结果，考虑单小区多用户MIMO-NOMA系统下行链路，基站配备根发射天线，从小区所有用户中选出个用户进行分簇，且每簇个用户，共有簇，记为簇；簇内采用功率域NOMA发送结构，且同一簇内的用户共享同一个波束；设定相关性门限为，计算各个用户之间的相关性，选出相关性大于的用户对，用户对的数量大于簇数，选出信道相关性和信道增益差之和最大的个用户对分别设定为一簇；如果数量不够，使相关性门限以为步长逐渐递减，直到满足前述条件；S2、采用分数功率分配方法对步骤S1得到的用户分簇结果进行功率分配；S3、基于步骤S1中的用户分簇结果和步骤S2中的功率分配结果，构造MIMO-NOMA系统中的叠加信号，然后以最小化簇间干扰为优化目标，以发射功率为约束条件，建立加权等效信道与预编码联合优化问题，加权等效信道与预编码联合优化问题具体为： 其中，是各簇用户的叠加数据信号，代表各簇用户的加权信道，为各射频端口对应的数字基带信号，为总发射功率，为信道加权因子矩阵；S4、使用交替方向乘子法解决步骤S3建立的加权等效信道与预编码联合优化问题，输入为叠加的NOMA信号，输出为预编码信号，采用交替方向乘子法进行联合优化问题求解具体为：首先加入辅助变量，然后将拉格朗日乘子法和罚函数法相结合得到增广拉格朗日函数，再通过梯度下降、球形优化方法得到优化变量的迭代更新式，直至满足迭代停止条件；加入辅助变量，原始优化问题表示为： 其中，是各簇用户的叠加数据信号，代表各簇用户的加权信道，是各射频端口对应的数字基带信号，为的共轭转置，为总发射功率；增广拉格朗日函数为： 其中，为拉格朗日因子，为惩罚参数，是各簇用户的叠加数据信号，代表各簇的加权信道，是各射频端口对应的数字基带信号，为的共轭转置，为总发射功率；通过梯度下降、球形优化方法得到优化变量的迭代更新为： 其中，、、分别为、、第次迭代的结果，代表第簇第个用户的信道加权因子，代表第簇第个用户的信道矢量，是经过预编码的信号，即各射频端口对应的数字基带信号，代表各簇用户的加权信道，是各簇用户的NOMA叠加信号，为发给第簇用户的NOMA叠加信号，，为第次迭代的结果，为惩罚参数，为的共轭转置，为总发射功率，为分簇数，K为每簇的用户数。

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百度查询： 西安交通大学 一种MIMO-NOMA系统的非线性预编码方法及系统