[發(fā)明專利]用于TD-LTE-A中繼系統(tǒng)的八天線雙碼本設計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310461395.0
• 申請日: 2013-09-28
• 公開（公告）號: CN103546247A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 劉劍飛;許強;曾祥燁;王蒙軍;楊建坡;郝祿國
• 申請（專利權）人: 河北工業(yè)大學;奧維通信股份有限公司
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

1.用于TD-LTE-A中繼系統(tǒng)的八天線雙碼本設計方法，其特征在于步驟是：

第一步，生成秩為1和2情況下的基碼本和子碼本

利用3GPP?R8協(xié)議中的四天線滿秩碼本來生成基碼本，其中基碼本中的預編碼矩陣W₁均為塊對角結構，而子碼本利用4×1的單位向量生成，具體操作是：

（1）利用3GPP?R8協(xié)議中的四天線滿秩碼本來生成基碼本C₁：首先將W₁^（k）寫成塊對角形式，即W₁^（k）＝diag(W^(k),W^(k)),k＝0,1,…,15，由W₁^（k）組成的碼本子集即為基碼本C₁，其中，W^（k）為3GPP?R8協(xié)議中16個4×4的滿秩矩陣，diag表示塊對角化矩陣，

（2）子碼本C₂利用4×1的單位向量生成，具體形式如下：

當秩為1時，用Y表示單位向量子碼本C₂利用如下公式生成：

Y∈{e~1,e~2,e~3,e~4}]]>

W2∈C2={12YY,12YjY,12Y-Y,12Y-jY}]]>

當秩為2時，（Y₁,Y₂）同樣取自單位向量子碼本C₂利用如下公式生成：

(Y1,Y2)∈{(e~1,e~1),(e~2,e~2),(e~3,e~3),(e~4,e~4),(e~1,e~2),(e~2,e~3),(e~1,e~4),(e~2,e~4)}]]>

W2∈C2={12Y1Y2Y1-Y2,12Y1Y2jY1-jY2}]]>

這里表示第n個元素為1，其余元素均為0的4×1向量；

第二步，生成秩為3和秩為4情況下的基碼本和子碼本

先生成兩個旋轉的DFT矩陣，并分別生成塊對角矩陣，再分別與兩個對角矩陣相乘后，得到基碼本，而子碼本利用8×1的單位向量e_n生成，具體操作是：

（1）根據基于旋轉的DFT公式生成兩個基于旋轉的DFT矩陣D₁和D₂，具體公式如下：

Wg(m,n)=1Nej2πNm(n+gG),m=0,1,...,M-1;n=0,1,...,M-1;g=0,1,...,G-1]]>

其中W_g（m,n）表示預編碼矩陣中第m行第n列的元素，N為接收天線個數，M為發(fā)射天線個數，

（2）利用D₁，D₂生成兩個塊對角矩陣X^(1）和X^（2），

即，X⁽¹⁾＝diag(D₁,D₁),X⁽²⁾＝diag(D₂,D₂)，其中diag表示塊對角化矩陣，

（3）根據公式D⁽ⁿ⁾＝diag(e^jπθ,e^j2πθ,e^j3πθ,e^j4πθ)生成兩個對角矩陣D^（1）和D^（2），這里n=1時，取θ=0；n=2時，取

（4）將兩個塊對角矩陣X^（1）和X^（2）分別與D^（1）和D^（2）相乘得到最終的基碼本C₁，

（5）根據如下公式：

T=e1e1e2e2...eNt/2eNt/2ejφ1e1-ejφ1e1ejφ2e1-ejφ2e1...ejφNt/2eNt/2-ejφNt/2eNt/2]]>

生成子碼本C₂，當秩為3時，取矩陣T其中的3列來組成子矩陣，當秩為4時，取矩陣T其中的4列來組成子矩陣，這里e_n表示第n個元素為1，其余元素均為0的8×1向量，T表示16×N_t的矩陣；

第三步，生成秩為5～8情況下的基碼本和子碼本

取3GPP?R8協(xié)議中四天線滿秩碼本中的前4個預編碼矩陣分別生成塊對角矩陣，組成基碼本，而子碼本利用8×1的單位向量e_n生成，具體操作是：

（1）取3GPP?R8協(xié)議中四天線滿秩碼本中的前4個預編碼矩陣分別生成塊對角矩陣，

（2）當秩為5～7時，取第三步（1）中構造的所有4個塊對角矩陣作為基碼本C₁，當秩為8時，基碼本C₁只包含其中一個塊對角矩陣，

（3）利用第二步（5）中的公式生成子碼本C₂，利用8×1的單位向量e_n生成子碼本C₂，當秩為5時取前5列作為子矩陣，秩為6時取前6列作為子矩陣，依此類推，直到秩為8時取前8列作為子矩陣。

第四步，對上述所有預編碼矩陣進行發(fā)射功率的歸一化

具體操作是：針對不同的秩，利用公式分別計算其中W為預編碼矩陣，I_r×r為r×r的單位矩陣，而即為發(fā)射功率歸一化因子，之后令所有預編碼矩陣乘以其對應的歸一化因子即可。