电子信息技术

本发明公开了一种基于松弛正交预编码的空分多址接入方法，其步骤为：构建多用户下行通信系统；确定向每个接收机发送数据使用的初始预编码；发射机使用正交幅度调节函数对每个接收机的初始预编码进行松弛处理；向每个接收机发送预处理后的数据；每个接收机使用滤波向量和正交幅度调节函数对接收到的信号进行处理。本发明解决了在管理多用户通信间的共道干扰时，需要引入额外的通信设备和需要产生额外的发射功率开销的问题，以及需要保证信号在传输/接收处理过程中的严格正交性，使系统不能支持更多数量的并发传输信号的问题，具有不会产生额外的功率开销和能够容纳更多的并发用户通信的优点。

多输入多输出MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术能够在不增加功率和带宽消耗的条件下显著改善系统频谱效率和传输可靠性，已经成为多种无线通信标准的关键技术。MIMO下行通信以空分多址技术SDMA(Space Division Multiple Access)为特征，SDMA在发射机和接收机配置天线阵列，并借助阵列信号处理手段，可以使多个用户的信号具有可区分的空间特征，能够对同一时间和相同频率的资源进行空间复用。由于通信系统中通常包含多个具有通信需求的用户，多用户MIMO(Multi‑User MIMO,MU‑MIMO)以其有效性和相对简单的网络拓扑结构受到越来越多的关注。然而，在MU‑MIMO系统中，系统所能支持的并发传输的信号数量受设备天线数、用户数等因素的限制；并且，由于多个用户共享相同的频带资源，干扰也成为制约系统频谱效率提高的关键因素。

郑州轻工业大学在其申请的专利文献“一种基于信号虚拟分解的多址接入方法及其系统”(申请日：2020年07月15日，申请号：202010682294.6，申请公布号：CN111988247A)中公开了一种空分多址接入方法。该方法在存在多个期望发射机和一个公共发射机的通信系统中，引入一个萃取发射机使多个期望发射机可以同一时间使用相同频率发送信号，这些期望发射机发送的信号之间存在共道干扰，萃取发射机设计萃取信号与多个期望发射机发送的信号相互作用，使得公共接收机可以从接收混合信号中恢复出各个期望发射机的期望数据。该方法存的不足之处有以下两点：第一，引入萃取发射机，以及萃取发射机发送萃取信号，造成额外的通信硬件设备和发射功率开销。第二，萃取发射机发送萃取信号，是为了保证信号在传输/接收处理过程中的严格正交性，这一严格正交的要求限制了系统所能支持的并发传输的信号数量。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，由于本发明引入了一个正交幅度调节函数，可以动态调节预编码的振幅，克服了现有技术中为了支持更多并发用户通信而产生额外的设备需求和额外的功率开销的不足，使得本发明具有不产生额外的设备和功率消耗的优点。

第二，由于本发明引入了一个正交幅度调节函数，在一个符号周期内对预编码的幅度进行调整，可以将多用户信号在空域上严格正交的要求放宽到相关意义上的正交，从而允许通过相同空间子信道传输的多个用户信号之间在各个数据符号周期内存在共道干扰，而仅在数据符号的判决时刻干扰为零，克服了现有技术在并发用户通信的数量增加时，严格保证并发通信相互正交的预编码无法求解的缺陷，使得本发明具有可以容纳更多的并发用户通信的优点。