[發明專利]一種基于Khatri?Rao積3DMU?MIMO的預編碼方法

有效

• 申請號: 201410080686.X
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103825678B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 景小榮;吳學文;陳前斌
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04L1/06
• 代理公司: 重慶華科專利事務所50123
• 代理人: 康海燕

1.一種基于Khatri-Rao積的3D?MU-MIMO的預編碼方法，其特征在于，包括步驟：基站端采用M×N維均勻面陣；由離散傅里葉變換產生包含多個矢量的水平維碼本W_H＝{v₁,v₂v₂B...v₂^B}和垂直維碼本W_V＝{v₁,v₂...v₂^B}，將其作為基站端和用戶端預存的固定碼本；用戶端根據3D?MIMO信道矩陣建立該用戶水平維和垂直維預編碼選擇矩陣，獲取使得該用戶終端獲得最大信道增益的水平維碼字W_h^opt和垂直維碼字W_v^opt，并將該碼字在碼本中對應的索引號反饋回基站端；基站端根據接收到的反饋信息恢復出與之對應的水平維和垂直維最優碼字，根據Khatri-Rao積構造3D預編碼矩陣，對各用戶數據進行3D預編碼處理，將預編碼處理后的數據從基站天線發射出去。

2.根據權利要求1所述的預編碼方法，其特征在于，構造3D預編碼碼本具體包括：各用戶根據其水平維和垂直維信道狀態信息遍歷水平維和垂直維碼本中的各個碼字，選擇使該用戶終端獲得最大信道增益的水平維和垂直維碼字，并將該碼字在碼本中對應的索引號反饋給基站端，基站端分別恢復出使得該用戶終端獲得最大信道增益的水平維碼字和垂直維碼字，作為用戶選擇的對應維度的最優碼字。

3.根據權利要求1所述的預編碼方法，其特征在于，估計每一用戶的3D信道矩陣，從中取出與每一行發射天線相對應的信道系數矩陣并對其取均值，作為該用戶水平維預編碼選擇矩陣；從3D信道矩陣中取出與每一列發射天線相對應的信道系數矩陣并對其取均值，作為該用戶垂直維預編碼選擇矩陣。

4.根據權利要求1所述的預編碼方法，其特征在于，獲得水平維最優預編碼碼字W_h^opt和垂直維最優預編碼碼字W_v^opt具體包括：對水平維預編碼選擇矩陣H_h和垂直維預編碼選擇矩陣H_v進行奇異值分解：H_l＝UΣV^H，計算弦距離d_chord(X,Y)，調用公式：計算碼本中碼字對應的序號n，令W_k^opt＝v_n獲得第k個用戶水平維最優預編碼碼字W_h^opt和垂直維最優預編碼碼字W_v^opt，其中，酉矩陣U、V、Σ為預編碼選擇矩陣的左奇異向量矩陣、右奇異向量矩陣、特征值按由大到小順序構成的矩陣，[V_k]₁為碼字V_k中第一列，H_l中腳標l為h和v分別表示水平維預編碼選擇矩陣H_h和垂直維預編碼選擇矩陣H_v。

5.根據權利要求2所述的預編碼方法，其特征在于，根據Khatri-Rao積構造3D預編碼矩陣具體包括：根據水平維預編碼碼字W_h^opt和垂直維預編碼碼字W_v^opt，調用公式：W^3D＝W_h^opt⊙W_v^opt構造3D預編碼矩陣。

6.根據權利要求4所述的預編碼方法，其特征在于，根據公式：

計算弦距離d_chord(X,Y)，其中，[·]^H表示矢量的共軛轉置，||||_F表示F范數。