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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种叠加导频辅助的异步去蜂窝大规模多输入多输出系统中的频谱效率性能分析方法；在叠加导频配置模式下，系统经历考虑受到时延相位影响的瑞利信道，在接收端考虑异步接收，在接入节点进行线性最小均方误差信道估计以及最大比合并操作，随后将信号通过前传链路上传至中央处理单元，并使用大尺度衰落译码抑制干扰；利用使用后遗忘的方法推导了用户的可达频谱效率表达式，进一步计算大尺度衰落译码的权重系数使得频谱效率达到最优；经过仿真验证，本发明所提出的性能分析手段，能够有效地衡量系统的频谱效率表现。

主权项：1.一种叠加导频辅助的异步去蜂窝大规模多输入多输出系统中的频谱效率性能分析方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：建立叠加导频辅助异步去蜂窝大规模MIMO的系统模型。考虑具有L个接入节点和K个用户设备的去蜂窝大规模MIMO系统，所有接入节点配备有M个天线，用户设备配备有单个天线。所有接入节点通过前传链路连接到中央处理单元。假设所有接入节点在同一时频资源中同时为所有用户提供服务。上行链路传输通过时分双工操作进行。上行链路中，用户终端发送叠加导频信号，接入节点异步接收信号，进行信道估计和信号合并，随后将信号通过前传链路上传到中央处理单元译码；信号在考虑受到时延相位影响的瑞利信道下传输，接收端考虑异步接收，接入节点l与用户终端k之间的信道估计向量表示为 其中， 式中，τc表示相干块长度，ρp、ρd分别是导频和数据符号的归一化信噪比，ξi、ηi分别为导频和数据符号的功率控制系数，θlk表示接收延迟相位，βli为大尺度衰落系数，其中Yl表示接入点l接收到的所有叠加导频信号，φk表示分配给用户终端k的导频序列；步骤二：取第j次信道使用的采样，接入节点在本地进行最大比合并，将处理过的信号通过前传链路发送给中央处理单元，并采用大尺度衰落译码检测方法在中央处理单元进行译码，此时中央处理单元接收到的信号为 其中·*表示共轭运算，·H表示共轭转置运算，alk表示大尺度衰落译码系数向量ak的第l个元素，glk是瑞利衰落信道，表示发送数据序列sk的第j个元素，等效噪声nk，j表示为 其中，信道估计误差表示为si，j和φi，j分别表示发送数据序列si和导频序列φi的第j个元素，nl，j表示加性噪声Nl的第j列，根据使用后遗忘容量界限的定义式，系统中用户终端k的频谱效率的表达式为 其中log2·为以2为底的对数函数，E{·}和V{·}分别为期望和方差运算；步骤三：计算用户k频谱效率的闭合表达式和大尺度衰落译码系数。首先将SEk改写为 其中，向量bk中的第l个元素为对角阵Λk中的第l个对角元为Λlk＝Mγlk，对角阵Aki中的第l个对角元为 此外， 其中I{·}表示指示函数，向量χki的第l个元素为注意到用户设备k的信干噪比是关于ak的广义瑞利熵，由此计算出使得SE最大的LSFD权重向量如下 其中·-1表示矩阵求逆运算；此时得到最大的频谱效率为

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