根據復矩陣進行預編碼的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及奇異值分解領域，特別是指一種根據復矩陣進行預編碼的方法及裝 置。
【背景技術】
[0002] SVD(SingularValueDecomposition,奇異值分解）是現代數值分析的最基本和 最重要的工具之一，它在統計分析、信號與圖像處理、系統理論和控制中被廣泛應用。
[0003] 如在通信系統中，信道容量是香農信息通信理論的重要指標之一，送一概念表征 著通信信道的最大數據傳輸能力，是比較評價通信系統性能的重要依據。自從服PDAWi曲 SpeedDownlinkPacketAccess,高速下行分組接入）通信系統引入MIMO(Multiple-I噸Ut Multiple-Ou化Ut,多輸入多輸出）W來，MIMO技術一直都是移動通信的熱點技術。
[0004] 目前，包括802.lln/ac和LTE-Advanced在內的主要的無線通信技術標準均沿用 了MIMO技術。一個重要原因就是通過使用MIMO技術可W利用信道空間的"正交性"，從 而進一步提升通信系統信道最大數據傳輸能力，而送恰恰是送是傳統SISO(singleinput singleoutput,單輸入單輸出）系統無法實現的。
[000引在MIMO通信系統中，首先需要解決的問題就是如何抑制無線信道傳播過程中多 流數據之間的干擾。為解決送一問題，需要在MIMO系統的基帶信號處理中引入預編碼技 術。MIMO預編碼在MIMO發射機利用已知的信道狀態信息對信號進行預編碼處理，使發射信 號與當前的傳輸信道最為匹配，可W獲得較好的誤碼性能或系統容量等指標性能。最理想 的預編碼是假設發送端完全已知信道信息，此時最優的預編碼為基于SVD的預編碼。如圖 1所示，在發射機使用V矩陣對信號預編碼操作，并在接收端使用IJH矩陣進行波束賦形成型 濾波，理想情況下可W將原始的MIMO信道H分解為k化為信道矩陣H的秩）個互不影響的 SISO子信道。送樣不僅能夠完全消除數據流之間的ISldnter-SymbolInterference,碼 間干擾），提升MIMO系統的通信性能；而且由于送k個子信道之間互不影響，在接收端使用 簡單的線性均衡即可獲得較好的性能，大大降低了接收機設計的復雜度。
[0006] 然而現有的對復矩陣進行SVD的方法都存在處理時間較長的問題，無法適應越來 越高的實時性要求。
【發明內容】
[0007] 本發明要解決的技術問題是提供一種根據復矩陣進行預編碼的方法及裝置，能夠 減少對復矩陣進行SVD的處理時間，滿足越來越高的實時性要求。
[0008]為解決上述技術問題，本發明的實施例提供技術方案如下：
[0009] -方面，提供一種根據復矩陣進行預編碼的方法，應用于多輸入多輸出MIMO系統 中，所述MIMO系統的信道為復矩陣H，所述方法包括：
[0010] 實矩陣構建步驟，構建復矩陣H=A+Bi對應的實矩陣 ^ \￡ .4+B'HA-Ali] ~A;B-fi]A - -I?
[0011] 對角化步驟，通過化CObi迭代對所述實矩陣X進行對角化，得到所述實矩陣的所 有非對角元素均不大于預設闊值的對角化矩陣；
[0012] 矩陣計算步驟，根據得到所述對角化矩陣所使用的化CObi旋轉變換矩陣計算所 述復矩陣的奇異值對角矩陣D和右奇異矩陣V;
[0013] 預編碼步驟，將得到的所述右奇異矩陣V作為濾波矩陣，W便MIMO發射機利用所 述右奇異矩陣V對待發射信號進行預編碼處理。
[0014] 進一步地，所述實矩陣構建步驟具體包括：
[001引計算子步驟，分別計算出矩陣aTa、bTb、ATb和Wa;
[001引構建子步驟，利用計算出的矩陣aTa、bTb、ATb和Wa構建所述實矩陣 - ..4 '',4 +護WW' ..4 '片-護.4 /' ..4 +廬WI :0
[0017] 進一步地，所述對角化步驟的每一次迭代均包括：
[0018] 確定當前待迭代的實矩陣的非對角元素中的最大元素；
[0019] 判斷所述最大元素是否大于預設闊值，獲取一判斷結果；
[0020] 在所述判斷結果指示所述最大元素大于預設闊值時，根據所述最大元素從當前待 迭代的實矩陣中確定所述最大元素相應位置的子矩陣，并對所述子矩陣進行化CObi旋轉 變換，得到更新的待迭代的實矩陣；
[0021] 在所述判斷結果指示所述最大元素小于或等于預設闊值時，進入所述矩陣計算步 驟。
[0022] 進一步地，所述對角化步驟中，通過如下公式進行迭代計算：
[002引 Ak4 =Jk(i，j，9)TAkJk(i，j，40
[0024] 其中，
Ak為上一次迭代過程輸出的中間矩陣， Jk(i，j，0)、Jk(i，j，(6)為本次迭代過程所使用的化CObi旋轉變換矩陣。
[00巧]進一步地，所述矩陣計算步驟中，通過W下公式計算奇異值對角矩陣D和右奇異 矩陣V:
[002引 D=JnTjniT.'.JiTCJJz…Jn;
[0027] V=JJz…Jn;
[0028] r = ^WJL'-r..
[0029] 其中Ji，J2，…，J。是作用在Ak上的化cobi旋轉變換矩陣。
[0030] 本發明實施例還提供了一種根據復矩陣進行預編碼的裝置，應用于多輸入多輸出 MIMO系統中，所述MIMO系統的信道為復矩陣H，所述裝置包括：
[003。實矩陣構建模塊，用于構建復矩陣H=A+Bi對應的實矩陣 />^+妒片妒,4-.牛'片] A'B-B'A A-A + B'b\,
[0032] 對角化模塊，用于通過化CObi迭代對所述實矩陣X進行對角化，得到所述實矩陣 的所有非對角元素均不大于預設闊值的對角化矩陣；
[0033] 矩陣計算模塊，用于根據得到所述對角化矩陣所使用的化CObi旋轉變換矩陣計 算所述復矩陣的奇異值對角矩陣D和右奇異矩陣V;
[0034] 預編碼模塊，用于將得到的所述右奇異矩陣V作為濾波矩陣，W便MIMO發射機利 用所述右奇異矩陣V對待發射信號進行預編碼處理。
[0035] 進一步地，所述實矩陣構建模塊具體用于分別計算出矩陣aTa、bTb、aTb和Wa,并利 \-分A+ !r'KK'A-A;B 用計算出的矩陣aTa、bTb、aTb和Wa構建所述實矩陣i。, 口!!) A Ji -公 A A A + 巧括 .〇
[0036] 進一步地，所述對角化模塊具體用于通過如下步驟進行迭代計算：
[0037] 確定當前待迭代的實矩陣的非對角元素中的最大元素；
[0038] 判斷所述最大元素是否大于預設闊值，獲取一判斷結果；
[0039] 在所述判斷結果指示所述最大元素大于預設闊值時，根據所述最大元素從當前待 迭代的實矩陣中確定所述最大元素相應位置的子矩陣，并對所述子矩陣進行化CObi旋轉 變換，得到更新的待迭代的實矩陣；
[0040] 在所述判斷結果指示所述最大元素小于或等于預設闊值時，轉向所述矩陣計算模 塊進行處理。
[0041] 進一步地，所述對角化模塊具體用于通過如下公式進行迭代計算：
[004引Aw=Jk(i，j，e)TAkJk(i，j，(6)
[0043]其中
Ak為上一次迭代過程輸出的中間矩陣，Jk(i， j，0)、Jk(i，j，(6)為本次迭代過程所使用的化CObi旋轉變換矩陣。
[0044] 進一步地，所述矩陣計算模塊具體用于通過W下公式計算奇異值對角矩陣D和右 奇異矩陣V:
[004引 D=JnTJniT…Ji化JJz…Jn;
[004引 V=JJz…Jn;
[0047] (二-'V!…'/.V':.
[0048]