CN102255642A - 一种干扰消除方法及设备、系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及信号处理领域，公开了一种干扰消除方法及设备、系统，该方法获取发射机和接收机之间的信道参数，其中，上述信道参数至少包括信道矩阵，信道矩阵的估计方差以及噪声功率；根据上述信道参数计算发射机的预编码矩阵和接收机的滤波器矩阵；其中，上述的预编码矩阵用于发射机对信号进行预编码，上述的滤波器矩阵用于接收机解调接收到的信号。本发明实施例可以在信道矩阵的估计存在误差的情况下，提高无线通信系统的性能。

Description

一种干扰消除方法及设备、系统

技术领域

本发明涉及信号处理领域，尤其涉及一种干扰消除方法及设备、系统。

背景技术

随着无线业务的发展，人们对无线通信系统容量的要求越来越高。如何减少不同小区(基站)、不同用户之间的信号干扰，是进一步提升无线通信系统容量的关键之一。为了更好地解决不同小区间的用户干扰，在无线通信系统的研究和开发中，人们提出和实现了很多不同的技术，包括干扰随机化与干扰消除、部分频率复用(Fractional Frequency Reuse，FFR)、多用户(Multi-User)多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Out-put，MIMO)等技术，这些技术都已陆续在新一代的无线标准如第三代合作伙伴计划(3rdGeneration Partnership Project，3GPP)长期演进(Long Term Evolution，LTE)、802.16m中得到应用。但是，这些技术的应用只是暂时缓解了无线通信系统容量与无线业务需求之间的矛盾，并没有完全解决信号干扰的问题。

干扰对齐(InterferenceAlignment)作为一种新的干扰消除技术得到学术界和工业界越来越多的重视和研究。干扰对齐技术的一个典型例子如图1所示，假设无线通信系统中存在发射机BS1、BS2、BS3，以及BS1、BS2、BS3分别配对的接收机UE1、UE2、UE3，每个发射机发送信号给自身配对的接收机。这样第k(k＝1，2，3)个接收机接收到的信号r_k可以表示为：

$r_k=\underset{i=1}{\overset{3}{\mathrm{\Σ}}}{H}_{\mathrm{ki}}{v}_i{s}_i+n_k---\left(1\right)$

其中，H_ki是一个2×2的矩阵，表示第i(i＝1，2，3)个发射机到第k个接收机的信道矩阵；v_i是一个2×1的矩阵，表示第i个发射机发射的信号的预编码矩阵；s_i表示第i个发射机发射的信号；n_k表示信道噪声。以UE1接收到的信号r₁为例，接收到的信号为[H₁₁v₁s₁，H₁₂v₂s₂，H₁₃v₃s₃]的3个2×1的矢量，而r₁是一个2×1的矢量。从线性代数的基本知识可以知道，即使不考虑信道噪声的影响和信道矩阵的相关性，从r₁的2个输出信号中是不可能解析出3个未知信号[s₁，s₂，s₃]的。因此，此时的无线通信系统是不能正常工作的。针对上述情况，干扰消除技术提出设计合适的预编码矩阵v₁、v₂、v₃，针对每个接收信号r_k，其对应的接收信号只有2个，从而可以正常解析所需要的信号。具体的设计如下：

对于接收信号r₁而言，要求预编码矩阵满足：

span{H₁₂v₂}＝span{H₁₃v₃}(2)

对于接收信号r₂而言，要求预编码矩阵满足：

span{H₂₁v₁}＝span{H₂₃v₃}(3)

对于接收信号r₃而言，要求预编码矩阵满足：

span{H₃₁v₁}＝span{H₃₂v₂}(4)

其中，span{★}表示以矢量★为基展开的子空间。

以接收信号r₁为例，如果预编码矩阵满足公式(2)的要求，此时接收信号r₁可以表示成如下形式(不考虑信道噪声的影响)：

r₁＝H₁₁v₁s₁+H₁₂v₂(s₂+α₁s₃)(5)

其中，H₁₃v₃＝α₁H₁₂v₂，即H₁₃v₃和H₁₂v₂是相互平行的矢量，α为某一系数。此时，对于矢量为2×1的接收信号r₁而言，对应的信道矩阵[H₁₁v₁H₁₂v₂]为2×2矩阵，可以解析的信号为S₁和s₂+α₁s₃。其中，S₁为UE1需要的信号，s₂+α₁s₃为干扰信号，可以直接丢弃。

为满足公(2)、(3)和(4)的要求，预编码矩阵的设计实现如下：

$\left\{\begin{array}{c}\mathrm{span}\left\{v_2\right\}=\mathrm{span}\left\{H_{12}^{-1}{H}_{13}{v}_3\right\}\\ \mathrm{span}\left\{v_1\right\}=\mathrm{span}\left\{H_{21}^{-1}{H}_{23}{v}_3\right\}\\ \mathrm{span}\left\{H_{31}{H}_{21}^{-1}{H}_{23}{v}_3\right\}=\mathrm{span}\left\{H_{32}{H}_{12}^{-1}{H}_{13}{v}_3\right\}\end{array}\right.---\left(6\right)$

其中，v₁和v₂可以由v₃得出，v₃为

计算得到的特征向量。

上述方法实现的基于所有的信道矩阵对于无线通信系统而言都是完全已知的，而在实际中，信道矩阵是需要测量和反馈得到的，在很多情况下是不准确或者有较大误差的，信道矩阵的误差会对无线通信系统的性能带来很大影响。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种干扰消除方法及设备、系统，能够在信道矩阵的估计存在误差的情况下，提高无线通信系统的性能。

本发明实施例提供了一种干扰消除方法，包括：

获取发射机和接收机之间的信道参数，所述信道参数至少包括信道矩阵，信道矩阵的估计误差以及噪声功率；

根据所述信道参数计算所述发射机的预编码矩阵和所述接收机的滤波器矩阵；其中，所述预编码矩阵用于所述发射机对信号进行预编码，所述滤波器矩阵用于所述接收机解调接收到的信号。

本发明实施例提供了一种干扰消除设备，包括：

获取模块，用于获取发射机和接收机之间的信道参数，所述信道参数至少包括信道矩阵，信道矩阵的估计误差以及噪声功率；

计算模块，用于根据所述信道参数计算所述发射机的预编码矩阵和所述接收机的滤波器矩阵；其中，所述预编码矩阵用于所述发射机对信号进行预编码，所述滤波器矩阵用于所述接收机解调接收到的信号；

通知模块，用于将所述预编码矩阵通知所述发射机，以及将所述滤波器矩阵通知所述接收机。

本发明实施例提供了一种干扰消除系统，包括上述的干扰消除设备以及发射机，接收机；其中，

所述发射机，用于按照所述干扰消除设备通知的所述预编码矩阵进行信号预编码；

所述接收机，用于按照所述干扰消除设备通知的所述滤波器矩阵解调所述发射机的信号。

与现有的技术相比，本发明实施例具有如下有益效果：

本发明实施例中，根据发射机和接收机之间的信道参数可以计算出发射机的预编码矩阵和接收机的滤波器矩阵，并分别通知发射机和接收机。这样，即使发射机与接收机之间存在信道矩阵的估计误差的情况下，无线通信系统也能正常工作，提高无线通信系统的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一种干扰对齐模型的示意图；

图2为本发明实施例中提供的一种干扰消除方法的流程图；

图3为本发明实施例中计算最优预编码矩阵、最优滤波器矩阵的流程图；

图4为另一种干扰对齐模型的示意图；

图5为本发明实施例中提供的一种干扰消除设备的结构图；

图6为本发明实施例中提供的另一种干扰消除设备的结构图；

图7为本发明实施例中提供的一种干扰消除系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图2，图2为本发明实施例中提供的一种干扰消除方法的流程图。如图2所示，该干扰消除方法可以包括步骤：

201、获取发射机和接收机之间的信道参数，该信道参数至少包括信道矩阵，信道矩阵的估计方差以及噪声功率；

202、根据上述信道参数计算发射机的预编码矩阵和接收机的滤波器矩阵；

203、通知发射机采用上述的预编码矩阵进行信号预编码并发送，以及通知接收机采用上述的滤波器矩阵解调接收到的发射机发送的信号。

本发明实施例中，上述步骤202具体可以采用图3所示的方法来实现，如图3所示，该方法可以包括步骤：

301、根据上述信道参数，发射机的初始化预编码矩阵和发射功率计算接收机的潜在滤波器矩阵，得到接收机的第一目标信干比；

其中，上述的接收机的潜在滤波器矩阵可以使接收机的最小信干比增大，增大后的接收机的最小信干比即为接收机的第一目标信干比。

优选地，当上述的接收机的潜在滤波器矩阵使接收机的最小信干比增大到最大值时，本发明实施例可以将增大到最大值的接收机的最小信干比作为接收机的第一目标信干比。

302、根据上述信道参数，接收机的初始化滤波器矩阵和第一目标信干比计算发射机的潜在预编码矩阵，得到发射机的目标发射功率；

其中，上述的发射机的潜在预编码矩阵可以使发射机的发射功率减小，减少后的发射机的发射功率即为发射机的目标发射功率。

优选地，当上述的发射机的潜在预编码矩阵使发射机的发射功率减少到最小值时，本发明实施例可以将减少到最小值的发射机的发射功率作为发射机的目标发射功率。

303、根据上述信道参数，发射机的目标发射功率，潜在预编码矩阵以及接收机的潜在滤波器矩阵计算接收机接收到的信号的最小信干比，得到第二目标信干比；

304、判断第一目标信干比与第二目标信干比的差值是否小于预设预置，如果是，则执行305；如果否，则返回301；

305、确定上述的潜在预编码矩阵为预编码矩阵，以及上述的潜在滤波器矩阵为滤波器矩阵，结束本流程。

本发明实施例中，可以在上述步骤301之前采用随机生成的方式生成发射机的初始化预编码矩阵和接收机的初始化滤波器矩阵。

本发明实施例中，可以在上述步骤305之后进一步包括：

将发射机的初始化预编码矩阵更新为上述的预编码矩阵，以及将接收机的初始化滤波器矩阵更新为上述的滤波器矩阵。

本发明实施例一，根据发射机和接收机之间的信道参数可以计算出发射机的预编码矩阵和接收机的滤波器矩阵，并通知发射机采用预编码矩阵进行信号预编码和发送，以及通知接收机采用滤波器矩阵解调接收到的信号。这样，在信道矩阵的估计存在误差的情况下，可以提高无线通信系统的性能。

实施例二：

请参阅图4，图4为本发明实施例中提供的一种干扰对齐模型的示意图。在图4所示的干扰对齐模型中，无线通信系统一共有K个发射机和K接收机，一个发射机对应一个接收机。

其中，发射机S_k发送L个数据流给接收机D_k，k＝1，2，…，K；

发射机S_k的预编码矩阵

其发送的信号可以表示为

为了保证发射功率P的平衡，发射机S_k的预编码矩阵的设计要求保证：

$\mathrm{Tr}\left(v_l^{\left(k\right)}{\left(v_l^{\left(k\right)}\right)}^H\right)=P$ 和 $\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Tr}\left(v_l^{\left(k\right)}{\left(v_l^{\left(k\right)}\right)}^H\right)=\mathrm{LP};$

其中，Tr(★)表示求矩阵★的迹。此时，接收机D_k接收到的信号可以表示为：

$y^{\left(k\right)}=H^{(k,k)}{v}^{\left(k\right)}{s}_{\left(k\right)}+\underset{j=1,j\≠k}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{H}^{(k,j)}{v}^{\left(j\right)}{v}^{\left(j\right)}{s}^{\left(j\right)}+n^{\left(k\right)}---\left(7\right)$

其中，H^(k，j)∈C^N×N表示从发射机S_j到接收机D_k的信道矩阵，n^(k)∈N(O_N，N₀I_N)代表高斯信道的噪声。

接收机D_k为了解调接收到的信号，采用的滤波器矩阵为

其中

此时接收机D_k接收到的信号的估值可以表示为：

进一步地，接收机D_k对发射数据流的估值(即接收信号)可以表示为：

相对应的，公式(8)所示的接收信号的信干比(SINR)可以表示为：

${\mathrm{\γ}}_l^{\left(k\right)}\left(\right\{{\left(U^k\right\})}_{k=1}^K,\{{\left(V^{\left(k\right)}\right\})}_{k=1}^K,\{{\left(H^{(k,j)}\right\})}_{j,k=1}^K)=\frac{{\left|\right|{\left(u_l^{\left(k\right)}\right)}^H{H}^{(k,k)}{v}_l^{\left(k\right)}\left|\right|}_2^2}{\underset{m=1,m\≠l}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\left(u_l^{\left(k\right)}\right)}^H{H}^{(k,k)}{v}_m^{\left(k\right)}\left|\right|}_2^2+\underset{j=1,j\≠k}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{m=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\left(u_l^{\left(k\right)}\right)}^H{H}^{(k,k)}{v}_m^{\left(j\right)}\left|\right|}_{\text{2}}^2+N_0}---\left(9\right)$

其中，N₀表示噪声功率。在实际工作中，假定无线通信系统中得到的信道矩阵是有误差的，得到的信道矩阵可以表示为：

$H^{(k,j)}={\hat{H}}^{(k,j)}+{\mathrm{\Δ}}^{(k,j)}---\left(10\right)$

其中，

是信道矩阵的估值，Δ^(k，j)是信道矩阵的估计误差，H^(k，j)是实际的信道矩阵。考虑到信道矩阵的估计误差，公式(9)可以转换为：

${\mathrm{\γ}}_l^{\left(k\right)}\left(\right\{{\left(U^k\right\})}_{k=1}^K,{\{\left(V^{\left(k\right)}\right\})}_{k=1}^K,{\{{\hat{H}}^{(k,j)}+{\mathrm{\Δ}}^{(k,j)}\}}_{j,k=1}^K)=$

$\frac{{\left|\right|{\left(u_l^{\left(k\right)}\right)}^H{({\hat{H}}^{(k,k)}+{\mathrm{\Δ}}^{(k,k)})v}_l^{\left(k\right)}\left|\right|}_2^2}{\underset{m=1,m\≠l}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\left(u_l^{\left(k\right)}\right)}^H({\hat{H}}^{(k,k)}+{\mathrm{\Δ}}^{(k,k)})v_m^{\left(k\right)}\left|\right|}_2^2+\underset{j=1,j\≠k}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{m=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\left|\right|{\left(u_l^{\left(k\right)}\right)}^H({\hat{H}}^{(k,j)}+{\mathrm{\Δ}}^{(k,j)})v_m^{\left(j\right)}\left|\right|}_{\text{2}}^2+N_0}---\left(11\right)$

进一步推导上述公式(11)可以得到公式(8)所示的接收信号的最小SINR为：

其中，

是引入信道矩阵的估计误差后，最坏情况下的公式(8)所示的接收信号的SINR，ε表示信道矩阵的估计误差Δ^(k，j)的方差||Δ^(k，j)||²≤ε。本发明实施例可以寻找最优的U^(k)和V^(k)，使最大。换句话说，选择最优的U^(k)和V^(k)使得

在最恶劣情况下仍然被接收机D_k正常接收。

上面的公式(12)可以归纳为如下的数学Q问题：

Q：

针对上述Q问题的求解，本发明实施例提供了一种快速简捷的求解算法，具体可以将Q问题分解成2个子问题Q_v和Q_u，其中：

Q_u：指在发射机的初始化预编码矩阵

和发射功率P确定的情况下，结合信道矩阵，信道矩阵的估计方差以及噪声功率计算接收机的潜在滤波器矩阵

即

以使

(最小SINR)达到最大值，得到第一目标SINR；

Q_v：指在接收机的初始化滤波器矩阵

和第一目标SINR确定的情况下，结合信道矩阵，信道矩阵的估计方差以及噪声功率计算发射机的潜在预编码矩阵使发射机的发射功率P达到最小值，得到目标发射功率ξ。

在求解Q_v和Q_u之后，结合信道矩阵，信道矩阵的估计方差以及噪声功率发射机的目标发射功率ξ，潜在预编码矩阵

以及接收机的潜在滤波器矩阵

重新计算接收机接收到的信号的最小信干比，得到第二目标SINR，当第一目标SINR与第二目标SINR收敛时，确定上述的潜在预编码矩阵为最优预编码矩阵，以及上述的潜在滤波器矩阵为最优滤波器矩阵执行。

其中，所谓的第一目标SINR与第二目标SINR收敛是指，第一目标SINR与第二目标SINR的差值小于某个预设阈值。

进一步地，本发明实施例在确定上述的潜在预编码矩阵为最优预编码矩阵，以及上述的潜在滤波器矩阵为最优滤波器矩阵执行之后，可以将发射机的初始化预编码矩阵更新为上述的最优预编码矩阵，以及将接收机的初始化滤波器矩阵更新为上述的最优滤波器矩阵。

下面分别具体介绍Q_u和Q_v两个子问题的求解方法：

1)Q_u的求解方法

用数学方式可以描述为如下形式：

$\left(u_l^{\left(k\right)}\right)=Q_u^{(k,l)}\left({\left\{{\left\{v_m^{\left(j\right)}\right\}}_{l=1}^L\right\}}_{j=1}^K\right)$ (13)

${\arg \max }_{u_m^{\left(j\right)}\∈C^{N\×1}}{\widetilde{\mathrm{\γ}}}_l^{\left(k\right)}({\left\{{\hat{H}}^{(k,j)}\right\}}_{j=1}^K,{\left\{{\left\{v_m^{\left(j\right)}\right\}}_{m=1}^L\right\}}_{j=1}^K,u_l^{\left(k\right)})$

其中，

表示接收机的潜在滤波器矩阵，是针对第k个接收机中的第l个滤波器进行优化。

的最优解表示如下：

其中

取

的主特征值。

2)Q_v的求解方法

用数学方式可以描述为如下形式：

(14)

$s.t.\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Tr}\left(V_l^{\left(k\right)}\right)\≤\mathrm{\Ξ},\∀k\∈\mathrm{\κ},$

其中，

为最小发射功率，

所求的

为

的非零特征向量。表示共轭转置，Tr(★)表示求矩阵的迹。

的求解可以采用半定松弛(semidefinite relaxation，SDR)方法求解，或者采用如下的方法进行求解：

1)随机生成特征子空间

以及

2)构造R个随机的候选值

中的θ_r，m是分布在[0，2π)上的独立均匀分布的随机产生的变量；

3)从R个候选值中选择最大值的最小SINR

选择其中的同时引入变量g在满足目标的条件下，发射机的发射功率达到最小值：

最后取 ${\left\{{\left\{V_m^{\left(j\right)}\right\}}_{m=1}^L\right\}}_{j=1}^K={\left\{{\left\{\sqrt{g}{V}_m^{\left(j\right)}\right\}}_{m=1}^L\right\}}_{j=1}^K.$

本发明实施例二中，根据发射机和接收机之间的信道参数可以计算出发射机的最优预编码矩阵和接收机的最优滤波器矩阵，并通知发射机采用最优预编码矩阵进行信号预编码和发送，以及通知接收机采用最优滤波器矩阵解调接收到的信号。这样，在发射机与接收机之间存在信道矩阵的估计误差的情况下，可以提高无线通信系统的性能。

实施例三：

请参阅图5，图5为本发明实施例中提供的一种干扰消除设备的结构图，用于实现上述的干扰消除方法。如图5所示，该干扰消除设备可以包括：

获取模块501，用于获取发射机和接收机之间的信道参数，该信道参数至少包括信道矩阵，信道矩阵的估计方差以及噪声功率；

计算模块502，用于根据上述的信道参数计算发射机的预编码矩阵和接收机的滤波器矩阵；其中，该预编码矩阵用于发射机对信号进行预编码，该滤波器矩阵用于接收机解调接收到的信号；

通知模块503，用于通知发射机采用上述的预编码矩阵进行信号预编码并发送，以及通知接收机采用上述的滤波器矩阵解调接收到的信号。

请一并参阅图6，图6为本发明实施例中提供的另一种干扰消除设备的结构图，用于实现上述的干扰消除方法。如图6所示，该干扰消除设备中的计算模块502可以包括：

第一子模块5021，用于根据获取模块501获取的信道参数，发射机的初始化预编码矩阵和发射功率计算接收机的潜在滤波器矩阵，得到接收机的第一目标信干比；

其中，上述的接收机的潜在滤波器矩阵可以使接收机的最小信干比增大，增大后的接收机的最小信干比即为接收机的第一目标信干比。

优选地，当上述的接收机的潜在滤波器矩阵使接收机的最小信干比增大到最大值时，本发明实施例可以将增大到最大值的接收机的最小信干比作为接收机的第一目标信干比。

第二子模块5022，用于根据获取模块501获取的信道参数，接收机的初始化滤波器矩阵和第一目标信干比计算发射机的潜在预编码矩阵，得到发射机的目标发射功率；

其中，上述的发射机的潜在预编码矩阵可以使发射机的发射功率减小，减少后的发射机的发射功率即为发射机的目标发射功率。

优选地，当上述的发射机的潜在预编码矩阵使发射机的发射功率减少到最小值时，本发明实施例可以将减少到最小值的发射机的发射功率作为发射机的目标发射功率。

第三子模块5023，用于根据获取模块501获取的信道参数，发射机的目标发射功率，潜在预编码矩阵以及潜在滤波器矩阵计算接收机接收到的信号的最小信干比，得到第二目标信干比；

第四子模块5024，用于判断第一目标信干比与第二目标信干比是否小于预设预置时，若是，则确定上述的潜在预编码矩阵为预编码矩阵以及上述的潜在滤波器矩阵为滤波器矩阵。

如图6所示的干扰消除设备，还可以包括：

初始化模块504，用于随机生成发射机的初始化预编码矩阵，以及随机生成接收机的初始化滤波器矩阵。

具体地，第一子模块5021可以根据获取模块501获取的信道参数，以及初始化模块504生成的发射机的初始化预编码矩阵和发射功率计算接收机的潜在滤波器矩阵，以使接收机接收到的信号的最小信干比达到最大值，得到第一目标信干比。

如图6所示的干扰消除设备，还可以包括：

更新模块505，用于将初始化模块504生成的发射机的初始化预编码矩阵更新为上述的预编码矩阵，以及将初始化模块504生成的接收机的初始化滤波器矩阵更新为上述的滤波器矩阵。

本发明实施例三中，干扰消除设备根据发射机和接收机之间的信道参数可以计算出发射机的预编码矩阵和接收机的滤波器矩阵，并通知发射机采用预编码矩阵进行信号预编码和发送，以及通知接收机采用滤波器矩阵解调接收到的信号。这样，在发射机与接收机之间存在信道矩阵的估计误差的情况下，可以提高无线通信系统的性能。

实施例四：

请参阅图7，图7为本发明实施例中提供的一种干扰消除系统的结构图，用于实现上述的干扰消除方法。如图7所示，该干扰消除系统可以包括：

干扰消除设备701，发射机702以及接收机703；

其中，干扰消除设备701，用于获取发射机和接收机之间的信道参数，该信道参数至少包括信道矩阵，信道矩阵的估计方差以及噪声功率；根据上述的信道参数计算发射机的预编码矩阵和接收机的滤波器矩阵；通知发射机702采用预编码矩阵进行信号预编码并发送，以及通知接收机703采用滤波器矩阵解调接收到的信号；

发射机702，用于按照干扰消除设备701通知的预编码矩阵进行信号预编码并发送；

接收机703，用于按照干扰消除设备701通知的滤波器矩阵解调接收到发射机701发送的信号。

本发明实施例四中，干扰消除系统根据发射机和接收机之间的信道参数可以计算出发射机的预编码矩阵和接收机的滤波器矩阵，并通知发射机采用预编码矩阵进行信号预编码和发送，以及通知接收机采用滤波器矩阵解调接收到的信号。这样，在发射机与接收机之间存在信道矩阵的估计误差的情况下，可以提高无线通信系统的性能。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本发明实施例所提供的一种干扰消除方法及设备、系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上可知，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (11)

1.一种干扰消除方法，其特征在于，包括：

获取发射机和接收机之间的信道参数，所述信道参数至少包括信道矩阵，信道矩阵的估计误差以及噪声功率；

根据所述信道参数计算所述发射机的预编码矩阵和所述接收机的滤波器矩阵；其中，所述预编码矩阵用于所述发射机对信号进行预编码，所述滤波器矩阵用于所述接收机解调接收到的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述信道参数计算所述发射机的预编码矩阵和所述接收机的滤波器矩阵包括：

根据所述信道参数，所述发射机的初始化预编码矩阵和发射功率计算所述接收机的潜在滤波器矩阵，得到所述接收机的第一目标信干比；

根据所述信道参数，所述接收机的初始化滤波器矩阵和所述第一目标信干比计算所述发射机的潜在预编码矩阵，得到所述发射机的目标发射功率；

根据所述信道参数，所述发射机的目标发射功率，所述潜在预编码矩阵以及所述潜在滤波器矩阵计算所述接收机的最小信干比，得到第二目标信干比；

如果所述第一目标信干比与所述第二目标信干比的差值小于预设阈值，则确定所述潜在预编码矩阵为所述预编码矩阵，所述潜在滤波器矩阵为所述滤波器矩阵。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接收机的潜在滤波器矩阵使所述接收机的最小信干比增大，增大后的所述接收机的最小信干比即为所述接收机的第一目标信干比；以及，所述发射机的潜在预编码矩阵使所述发射机的发射功率减小，减小后的所述发射机的发射功率即为所述发射机的目标发射功率。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

随机生成所述发射机的初始化预编码矩阵，以及随机生成所述接收机的初始化滤波器矩阵。

5.根据权利要求2～4任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述发射机的初始化预编码矩阵修改为所述预编码矩阵，以及将所述接收机的初始化滤波器矩阵修改为所述滤波器矩阵。

6.一种干扰消除设备，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取发射机和接收机之间的信道参数，所述信道参数至少包括信道矩阵，信道矩阵的估计误差以及噪声功率；

计算模块，用于根据所述信道参数计算所述发射机的预编码矩阵和所述接收机的滤波器矩阵；其中，所述预编码矩阵用于所述发射机对信号进行预编码，所述滤波器矩阵用于所述接收机解调接收到的信号；

通知模块，用于将所述预编码矩阵通知所述发射机，以及将所述滤波器矩阵通知所述接收机。

7.根据权利要求6所述的干扰消除设备，其特征在于，所述计算模块包括：

第一子模块，用于根据所述信道参数，所述发射机的初始化预编码矩阵和发射功率计算所述接收机的潜在滤波器矩阵，得到所述接收机的第一目标信干比；

第二子模块，用于根据所述信道参数，所述接收机的初始化滤波器矩阵和所述第一目标信干比计算所述发射机的潜在预编码矩阵，得到所述发射机的目标发射功率；

第三子模块，用于根据所述信道参数，所述发射机的目标发射功率，所述潜在预编码矩阵以及所述潜在滤波器矩阵计算所述接收机的最小信干比，得到第二目标信干比；

第四子模块，用于判断所述第一目标信干比与所述第二目标信干比的差值是否小于预设阈值，若是，则确定所述潜在预编码矩阵为所述预编码矩阵，所述潜在滤波器矩阵为所述滤波器矩阵。

8.根据权利要求7所述的干扰消除设备，其特征在于，所述接收机的潜在滤波器矩阵使所述接收机的最小信干比增大，增大后的所述接收机的最小信干比即为所述接收机的第一目标信干比；以及，所述发射机的潜在预编码矩阵使所述发射机的发射功率减小，减小后的所述发射机的发射功率即为所述发射机的目标发射功率。

9.根据权利要求7所述的干扰消除设备，其特征在于，还包括：

初始化模块，用于随机生成所述发射机的初始化预编码矩阵，以及随机生成所述接收机的初始化滤波器矩阵。

10.根据权利要求7～9任一项所述的干扰消除设备，其特征在于，还包括：

更新模块，用于将所述发射机的初始化预编码矩阵更新为所述预编码矩阵，以及将所述接收机的初始化滤波器矩阵更新为所述滤波器矩阵。

11.一种干扰消除系统，其特征在于，包括上述权利要求7～10任一项所述的干扰消除设备以及发射机，接收机；

所述发射机，用于按照所述干扰消除设备通知的所述预编码矩阵进行信号预编码；

所述接收机，用于按照所述干扰消除设备通知的所述滤波器矩阵解调所述发射机的信号。

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