一种预编码矩阵获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种预编码矩阵获取方法及装置，所述方法包括：发射输入信号并获取输出信号；确定各基站天线与目标无线接入端口间的目标信道的目标信道信息矩阵，以及各基站天线与其他无线接入端口间的信道的信道信息矩阵；确定目标信道信息矩阵对应的干扰信道矩阵；对干扰信道矩阵进行单位矩阵拓展，得到拓展干扰信道矩阵；对拓展干扰信道矩阵进行共轭转置处理，得到目标共轭转置矩阵；对目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到第一层预编码矩阵；根据第一层预编码矩阵得到第二层预编码矩阵，根据第一次预编码矩阵和第二层预编码矩阵得到预编码矩阵。本实施例可减小计算第一层预编码矩阵时的运算量，从而减小预编码方法的运算量。

Method and device for obtaining precoding matrix

The embodiment of the invention provides a method and a device for obtaining a pre encoding matrix, the method includes: transmitting the input signal and output signal acquisition; determine the target channel information matrix channel of the base station antenna and the target wireless access ports between the channel and the base station antenna and other wireless access ports between the channel information matrix to determine the interference channel matrix; target channel information matrix corresponding to the interference channel matrix; unit matrix expansion, expand the interference channel matrix; to expand the interference channel matrix conjugate transpose, conjugate transpose matrix to obtain the target; target conjugate transpose matrix QR decomposition, the first layer of pre encoding matrix; according to the first layer of pre encoding the second layer matrix pre encoding matrix, according to the first precoding matrix and second layer encoding matrix to obtain the pre pre Coding matrix. The present embodiment reduces the amount of computation when calculating the first layer precoding matrix, thereby reducing the amount of computation of the precoding method.

【技术实现步骤摘要】
一种预编码矩阵获取方法及装置
本专利技术涉及无线通信
，特别是涉及一种预编码矩阵获取方法及装置。
技术介绍
在分布式大规模MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出)系统中，一个基站上通常设置有超过128根的基站天线。同时基站通过有线线缆分别与多个无线接入端口(RadioAccessPort，RAP)连接，这些无线接入端口分布在该基站覆盖范围下的蜂窝小区的不同位置处，每个无线接入端口上都部署有多个射频天线。在分布式大规模MIMO系统中，基站发射端在利用基站天线发射信号之前，需要对待发射的信号进行预编码。预编码技术是一种基站发射端利用信道状态信息对发射信号进行预处理，以提高系统容量或降低系统的误码率为目的的信号处理技术。现有技术中公开了一种正交块对角化(Regularizedblockdiagonalization，RBD)的预编码方法，该方法的过程为：获取基站天线与多个无线接入端口之间的信道的信道信息矩阵；根据信道信息矩阵得到干扰信道矩阵；对干扰信道矩阵进行拓展，得到拓展干扰信道矩阵；对拓展干扰信道矩阵的共轭转置矩阵进行奇异值分解(SingularValueDecomposition，SVD)，得到第一层预编码矩阵；对第一层预编码矩阵左乘信道信息矩阵后得到的矩阵进行SVD分解，得到第二层预编码矩阵；根据第一层预编码矩阵和第二层预编码矩阵计算得到预编码矩阵。但是，上述方法中，SVD分解过程的复杂度较高，计算第一层预编码矩阵时的运算量较大，从而导致预编码方法的运算量较大。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种预编码矩阵获取方法及装置，以减小计算第一层预编码矩阵时的运算量，从而减小预编码方法的运算量。为达到上述目的，本专利技术实施例提供了一种预编码矩阵获取方法，应用于任一基站，所述方法包括：通过各基站天线向各无线接入端口发射输入信号，并获取各无线接入端口接收到的输出信号；根据所述输入信号和所述输出信号，确定各基站天线与目标无线接入端口间的目标信道的目标信道信息矩阵，以及各基站天线与其他无线接入端口间的信道的信道信息矩阵；其中，所述目标无线接入端口为所述基站连接的所有无线接入端口中任一个；根据所述各基站天线与其他无线接入端口间的信道的信道信息矩阵，确定所述目标信道信息矩阵对应的干扰信道矩阵；对所述干扰信道矩阵进行单位矩阵拓展，得到拓展干扰信道矩阵；对所述拓展干扰信道矩阵进行共轭转置处理，得到目标共轭转置矩阵；对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到第一层预编码矩阵。优选地，所述对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到第一层预编码矩阵的步骤，包括：对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到目标酉矩阵；根据除所述目标无线接入端口之外的其他无线接入端口的射频天线的数量和基站天线数量对所述目标酉矩阵的共轭转置矩阵进行分块，得到预设数量的块矩阵；将各块矩阵中N×N阶的目标块矩阵确定为第一层预编码矩阵；其中，所述N为基站天线数量。优选地，所述方法还包括：存储所述目标酉矩阵以及对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解得到的目标上三角矩阵；当检测到各基站天线与第一无线接入端口间的第一信道发生变化时，判断所述第一信道是否为所述目标信道；其中，所述第一无线接入端口为所述基站连接的所有无线接入端口中任一个；如果否，确定所述第一信道对应的第一信道信息矩阵，并利用所述第一信道信息矩阵更新所述目标共轭转置矩阵；根据更新后的目标共轭转置矩阵以及所述目标上三角矩阵，对存储的目标酉矩阵进行Givens变换，得到Givens变换后的目标酉矩阵；将Givens变换后的目标酉矩阵确定为当前的目标酉矩阵，并返回执行所述根据除所述目标无线接入端口之外的其他无线接入端口的射频天线的数量和基站天线数量对所述目标酉矩阵的共轭转置矩阵进行分块，得到预设数量的块矩阵的步骤。优选地，所述根据更新后的目标共轭转置矩阵以及所述目标上三角矩阵，对存储的目标酉矩阵进行Givens变换，得到Givens变换后的目标酉矩阵的步骤，包括：根据所述第一信道信息矩阵对更新后的目标共轭转置矩阵进行分块，得到与所述第一信道信息矩阵对应的第一块矩阵；根据所述第一信道信息矩阵对所述目标上三角矩阵进行分块，得到与所述第一信道信息矩阵对应的第二块矩阵；对存储的目标酉矩阵以及所述第二块矩阵进行Givens变换，当所述第一块矩阵、Givens变换后的目标酉矩阵和Givens变换后的第二块矩阵满足QR分解条件时，得到Givens变换后的目标酉矩阵。优选地，所述确定所述第一信道对应的第一信道信息矩阵，并利用所述第一信道信息矩阵更新所述目标共轭转置矩阵的步骤，包括：判断是否满足如果返回执行所述通过各基站天线向各无线接入端口发射输入信号，并获取各无线接入端口接收到的输出信号的步骤；如果则确定所述第一信道对应的第一信道信息矩阵，并利用所述第一信道信息矩阵更新所述目标共轭转置矩阵；其中，所述所述Mk为所述第k个无线接入端口的射频天线数量，所述K为无线接入端口的数量，所述Mi为所述目标无线接入端口的射频天线数量。优选地，所述拓展干扰信道矩阵的计算公式为：其中，所述Hi为目标信道信息矩阵，所述为所述干扰信道矩阵，所述所述I为单位矩阵，所述所述Mk为所述第k个无线接入端口的射频天线数量，所述为所述目标无线接入端口的噪声的方差，所述PT为功率限制，所述K为无线接入端口的数量，所述HK为各基站天线与第K个无线接入端口间信道的信道信息矩阵，所述为所述HK的转置矩阵，所述为所述拓展干扰信道矩阵。本专利技术实施例还提供了一种预编码矩阵获取装置，应用于任一基站，所述装置包括：获取模块，用于通过各基站天线向各无线接入端口发射输入信号，并获取各无线接入端口接收到的输出信号；第一确定模块，用于根据所述输入信号和所述输出信号，确定各基站天线与目标无线接入端口间的目标信道的目标信道信息矩阵，以及各基站天线与其他无线接入端口间的信道的信道信息矩阵；其中，所述目标无线接入端口为所述基站连接的所有无线接入端口中任一个；第二确定模块，用于根据所述各基站天线与其他无线接入端口间的信道的信道信息矩阵，确定所述目标信道信息矩阵对应的干扰信道矩阵；拓展模块，用于对所述干扰信道矩阵进行单位矩阵拓展，得到拓展干扰信道矩阵；共轭转置模块，用于对所述拓展干扰信道矩阵进行共轭转置处理，得到目标共轭转置矩阵；QR分解模块，用于对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到第一层预编码矩阵。优选地，所述QR分解模块，包括：QR分解单元，用于第一对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到目标酉矩阵；第一分块单元，用于根据除所述目标无线接入端口之外的其他无线接入端口的射频天线的数量和基站天线数量对所述目标酉矩阵的共轭转置矩阵进行分块，得到预设数量的块矩阵；确定单元，用于将各块矩阵中N×N阶的目标块矩阵确定为第一层预编码矩阵；其中，所述N为基站天线数量。优选地，所述装置还包括：存储模块，用于存储所述目标酉矩阵以及对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解得到的目标上三角矩阵；判断模块，用于当检测到各基站天线与第一无线接入端口间的第一信道发生变化时，判断所述第一信道是否为所述目标信道；其中，所述第一无线接入端口为所述基站连接的所有无线接入端口中任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预编码矩阵获取方法，其特征在于，应用于任一基站，所述方法包括：通过各基站天线向各无线接入端口发射输入信号，并获取各无线接入端口接收到的输出信号；根据所述输入信号和所述输出信号，确定各基站天线与目标无线接入端口间的目标信道的目标信道信息矩阵，以及各基站天线与其他无线接入端口间的信道的信道信息矩阵；其中，所述目标无线接入端口为所述基站连接的所有无线接入端口中任一个；根据所述各基站天线与其他无线接入端口间的信道的信道信息矩阵，确定所述目标信道信息矩阵对应的干扰信道矩阵；对所述干扰信道矩阵进行单位矩阵拓展，得到拓展干扰信道矩阵；对所述拓展干扰信道矩阵进行共轭转置处理，得到目标共轭转置矩阵；对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到第一层预编码矩阵。

【技术特征摘要】
1.一种预编码矩阵获取方法，其特征在于，应用于任一基站，所述方法包括：通过各基站天线向各无线接入端口发射输入信号，并获取各无线接入端口接收到的输出信号；根据所述输入信号和所述输出信号，确定各基站天线与目标无线接入端口间的目标信道的目标信道信息矩阵，以及各基站天线与其他无线接入端口间的信道的信道信息矩阵；其中，所述目标无线接入端口为所述基站连接的所有无线接入端口中任一个；根据所述各基站天线与其他无线接入端口间的信道的信道信息矩阵，确定所述目标信道信息矩阵对应的干扰信道矩阵；对所述干扰信道矩阵进行单位矩阵拓展，得到拓展干扰信道矩阵；对所述拓展干扰信道矩阵进行共轭转置处理，得到目标共轭转置矩阵；对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到第一层预编码矩阵。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到第一层预编码矩阵的步骤，包括：对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解，得到目标酉矩阵；根据除所述目标无线接入端口之外的其他无线接入端口的射频天线的数量和基站天线数量对所述目标酉矩阵的共轭转置矩阵进行分块，得到预设数量的块矩阵；将各块矩阵中N×N阶的目标块矩阵确定为第一层预编码矩阵；其中，所述N为基站天线数量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：存储所述目标酉矩阵以及对所述目标共轭转置矩阵进行QR分解得到的目标上三角矩阵；当检测到各基站天线与第一无线接入端口间的第一信道发生变化时，判断所述第一信道是否为所述目标信道；其中，所述第一无线接入端口为所述基站连接的所有无线接入端口中任一个；如果否，确定所述第一信道对应的第一信道信息矩阵，并利用所述第一信道信息矩阵更新所述目标共轭转置矩阵；根据更新后的目标共轭转置矩阵以及所述目标上三角矩阵，对存储的目标酉矩阵进行Givens变换，得到Givens变换后的目标酉矩阵；将Givens变换后的目标酉矩阵确定为当前的目标酉矩阵，并返回执行所述根据除所述目标无线接入端口之外的其他无线接入端口的射频天线的数量和基站天线数量对所述目标酉矩阵的共轭转置矩阵进行分块，得到预设数量的块矩阵的步骤。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据更新后的目标共轭转置矩阵以及所述目标上三角矩阵，对存储的目标酉矩阵进行Givens变换，得到Givens变换后的目标酉矩阵的步骤，包括：根据所述第一信道信息矩阵对更新后的目标共轭转置矩阵进行分块，得到与所述第一信道信息矩阵对应的第一块矩阵；根据所述第一信道信息矩阵对所述目标上三角矩阵进行分块，得到与所述第一信道信息矩阵对应的第二块矩阵；对存储的目标酉矩阵以及所述第二块矩阵进行Givens变换，当所述第一块矩阵、Givens变换后的目标酉矩阵和Givens变换后的第二块矩阵满足QR分解条件时，得到Givens变换后的目标酉矩阵。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一信道对应的第一信道信息矩阵，并利用所述第一信道信息矩阵更新所述目标共轭转置矩阵的步骤，包括：判断是否满足如果返回执行所述通过各基站天线向各无线接入端口发射输入信号，并获取各无线接入端口接收到的输出信号的步骤；如果则确定所述第一信道对应的第一信道信息矩阵，并利用所述第一信道信息矩阵更新所述目标共轭转置矩阵；其中，所述所述Mk为所述第k个无线接入端口的射频天线数量，所述K为无线接入端口的数量，所述Mi为所述目标无线接入端口的射频天线数量。6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述拓展干扰信道矩阵的计算公式为：

【专利技术属性】
技术研发人员：李立华，田辉，卢光延，王欣，张平，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京,11