[發(fā)明專利]一種非碼本線性預(yù)編碼的快速算法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811503887.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-10
• 公開（公告）號(hào): CN109743090A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李圣春;陳璇;張世龍;劉煉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市海派通訊科技有限公司
• 主分類號(hào): H04B7/0456
• 分類號(hào): H04B7/0456;H04B7/0426;H04B7/06
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44248
• 代理人: 孫偉

本發(fā)明提供了一種非碼本線性預(yù)編碼的快速算法，包括以下步驟：S1、帶位移的QR分解；S2、SVD奇異值分解與功率注水技術(shù)相結(jié)合的預(yù)編碼方法。本發(fā)明的有益效果是：解決了矩陣收斂慢、運(yùn)算量巨大的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通訊，尤其涉及一種非碼本線性預(yù)編碼的快速算法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的不斷向前發(fā)展，人們對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的需求也不斷增加，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)重新塑造了生活，“在家不能沒有網(wǎng)絡(luò)，出門不能忘帶手機(jī)”已成為很多人的共同感受。更高的速率、更大的容量需求一直推動(dòng)著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。

移動(dòng)多止技術(shù)從FDMA、TDMA到CDMA，再到OFDMA，頻譜資源的利用率越來越高，頻譜資源的利用率已經(jīng)發(fā)揮到了極致，頻譜資源是有限的，在一定的頻率范圍內(nèi)，SISO點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的時(shí)頻資源已經(jīng)難以有更大的革命性的突破，而多輸入多輸出的MIMO技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)向空間擴(kuò)展系統(tǒng)容量，因此，MIMO技術(shù)是未來移動(dòng)通訊發(fā)展的一個(gè)重要課題。

MIMO預(yù)編碼技術(shù)是一種根據(jù)信道狀態(tài)信息在系統(tǒng)的發(fā)射端對(duì)待發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的技術(shù)，該技術(shù)能夠有效地抑制并行信號(hào)之間的干擾，在提供系統(tǒng)穩(wěn)定性及可靠性的同時(shí)，能夠在很大程度上簡(jiǎn)化接收端的處理復(fù)雜度。根據(jù)接收機(jī)進(jìn)行的運(yùn)算不同，MIMO預(yù)編碼技術(shù)分為線性預(yù)編碼和非線性預(yù)編碼技術(shù)。線性預(yù)編碼技術(shù)又根據(jù)預(yù)編碼矩陣獲取位置的不同而分為基于碼本的預(yù)編碼技術(shù)和基于非碼本的預(yù)編碼技術(shù)。

基于非碼本的預(yù)編碼技術(shù)因其碼本不受限制，只要信道估計(jì)準(zhǔn)確，則能更充分地利用即時(shí)的信道狀態(tài)信息，對(duì)待發(fā)送信息進(jìn)行預(yù)編碼處理，因此獲得了更大的發(fā)展空間，成為當(dāng)前的研究重點(diǎn)。

然而，基于非碼本的預(yù)編碼技術(shù)能夠發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn)的前提是信道估計(jì)準(zhǔn)確，在信道估計(jì)中涉及了諸多的矩陣運(yùn)算，如：求特征值、求特征向量、求逆陣、矩陣正交化、矩陣旋轉(zhuǎn)、矩陣分解等等，如何快速、準(zhǔn)確地估計(jì)即時(shí)的信道狀態(tài)，成為基于非碼本的預(yù)編碼技術(shù)的關(guān)鍵，運(yùn)算量過大，可能導(dǎo)致兩個(gè)問題的產(chǎn)生：一是信道估計(jì)不及時(shí)；二是信道估計(jì)不準(zhǔn)確。

基于非碼本的預(yù)編碼技術(shù)，信道估計(jì)、信道分解時(shí)，一般需要求特征值、特征向量，從而獲得信道相關(guān)性的正交矩陣，實(shí)現(xiàn)對(duì)信道的分解。

當(dāng)前求特征值、特征向量的方法有很多，比如乘冪法、反冪法、雅克比法等等，但都存在一個(gè)共同的問題，運(yùn)算量巨大，在有限運(yùn)算量前提下，所求特征值存在一定誤差，精度不夠，導(dǎo)致信道分解不夠精確。

因此，如果解決運(yùn)算量巨大，矩陣收斂慢的問題是本領(lǐng)域技術(shù)人員所亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種非碼本線性預(yù)編碼的快速算法。

本發(fā)明提供了一種非碼本線性預(yù)編碼的快速算法，包括以下步驟：

S1、帶位移的QR分解；

S2、SVD奇異值分解與功率注水技術(shù)相結(jié)合的預(yù)編碼方法。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟S1包括以下子步驟：

S11、基本QR分解方法；

S12、一般矩陣的簡(jiǎn)化；

S13、擬上三角矩陣的QR算法；

S14、帶位移的QR分解方法。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，步驟S11包括：

令A(yù)₀＝A，對(duì)k＝1,2,…分解A_k-1＝Q_k-1R_k-1；