[發明專利]MIMO系統中預編碼的碼本生成方法及裝置

無效

• 申請號: 201010534661.4
• 申請日: 2010-11-03
• 公開（公告）號: CN102006111A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 李立華;張平;王化磊;宋磊;羅元
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04B7/08
• 分類號: H04B7/08;H04L1/00;H04L1/06
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

1.一種MIMO系統中預編碼碼本的生成方法，其特征在于，該方法包括步驟：

S101：對多輸入多輸出MIMO信道矩陣進行幾何均值分解，獲得待量化的預編碼矩陣V；

S102：由MIMO信道的信道傳輸矩陣獲得待量化的預編碼矩陣V的概率分布函數p(V)；

S103：根據所述的待量化的預編碼矩陣V及其概率分布函數p(V)，獲得MIMO系統的平均量化誤差；

S104：根據所述MIMO系統的平均量化誤差，獲得碼本矩陣。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S101具體為：對MIMO信道矩陣H按照幾何均值分解公式H＝UR′V^H進行分解操作，其中R′為對角線元素相等的上三角矩陣，U為左酉矩陣，V為右酉矩陣，V的上標H表示共軛轉置，所述右酉矩陣V即為待量化的預編碼矩陣V。

3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟S103具體包括如下步驟：

生成一組信道的訓練矩陣_Hk，k＝1，…，K，K為該矩陣的總個數；

對這組信道的訓練矩陣H_k進行幾何均值分解，獲得一組訓練矩陣P_k；

依據待量化的預編碼矩陣V及其概率分布函數和該組訓練矩陣P_k計算系統的平均量化誤差。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述依據待量化的預編碼矩陣V的概率分布函數和該組訓練矩陣P_k獲得系統的平均量化誤差的過程如下：

在酉空間中為每一個訓練矩陣劃分一個胞元；

根據所述胞元中所述訓練矩陣P_k與待量化的預編碼矩陣之間的距離和所述待量化的預編碼矩陣的概率分布函數計算系統的平均量化誤差。

5.如權利要求4述的方法，其特征在于，所述在酉空間中為每一個訓練矩陣劃分一個胞元的步驟具體包括：

對每一個訓練矩陣，通過矩陣距離函數計算訓練矩陣與所有待量化的預編碼矩陣的距離，將此訓練矩陣劃分到最小距離對應的待量化的預編碼矩陣的胞元里，所述矩陣距離函數為：

其中V和是任意兩個酉矩陣，I是單位矩陣，該距離函數是求F范數。

6.如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述系統的平均量化誤差通過下式獲得：

其中p(V∈C_k)為待量化的預編碼矩陣V在胞元C_k內的概率分布函數，L為胞元的個數，表示所述距離的期望值。

7.如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據所述胞元中所述訓練矩陣與待量化的預編碼矩陣之間的距離和所述待量化的預編碼矩陣的概率分布函數計算系統的平均量化誤差的步驟具體包括：

分別計算每個胞元的新的質心矩陣；

用所得到的新的質心矩陣替換胞元中待量化的預編碼矩陣；

計算胞元的平均量化誤差；

依據胞元的平均量化誤差，計算系統的平均量化誤差。

8.如權利要求7述的方法，其特征在于，所述計算每個胞元的酉空間質心更新輸出矩陣具體包括：

分別對各胞元中的所有訓練矩陣對應的訓練信道矩陣之和求平均，得到各胞元的平均信道矩陣

分別對各胞元的平均信道矩陣做幾何均值分解，分解后得到的各右酉矩陣即為每個胞元的新的質心矩陣。

9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述系統的平均量化誤差通過以下公式獲得：

其中f(i)表示在胞元C_i中訓練矩陣的個數。

10.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S104根據所述系統的平均量化誤差公式，獲得碼本矩陣的具體過程如下：

進行迭代運算，對每次迭代所計算出的所述系統的平均量化誤差進行比較以得到最小的系統的平均量化誤差，則此最小的系統的平均量化誤差所對應的一組待量化矩陣即為所求的碼本矩陣。