一种上行预编码方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种上行预编码方法、系统及存储介质，本发明专利技术基于终端校准收发天线与终端收发阵列护发的校准信号，获取校准矩阵、发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵，采用校准矩阵、发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵，采用发送预解耦合矩阵和校准矩阵对初始上行预编码矩阵进行预解耦合并校准，获得最终的上行预编码矩阵，可有效消除耦合效应干扰，并进行上行校准，增强了上行传输性能。增强了上行传输性能。增强了上行传输性能。

【技术实现步骤摘要】
一种上行预编码方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及一种上行预编码方法、系统及存储介质，属于无线通信传输


技术介绍

[0002]在5G
‑
NR的上行传输中，终端侧采用上行多天线技术可显著提升上行容量。当前5G商用终端可采用2～4根发送天线，5G
‑
NR的上行多天线预编码可以采用基于码本的预编码或依赖于互易性的非码本预编码。但是，在实际的商用终端中，由于终端侧尺寸的限制，多天线阵列存在耦合效应，会降低了上行传输性能。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种上行预编码方法、系统及存储介质，解决了耦合效应降低了上行传输性能的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
[0005]一种上行预编码方法，包括：
[0006]根据终端校准收发天线与终端收发阵列之间互发的校准信号，获取校准矩阵、发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵；
[0007]采用接收解耦合矩阵对下行信道矩阵解耦合；
[0008]根据解耦合后的下行信道矩阵，计算初始上行预编码矩阵；
[0009]采用发送预解耦合矩阵和校准矩阵对初始上行预编码矩阵进行预解耦合并校准，生成最终的上行预编码矩阵，根据最终的上行预编码矩阵进行上行预编码。
[0010]校准矩阵为：
[0011][0012]其中，为校准矩阵，y
l
为终端收发阵列侧接收的校准信号，x
l
为终端校准收发天线接收的校准信号，
÷
表示向量的对应元素相除。
[0013]接收解耦合矩阵为其中，U为的特征矩阵，U
H
为U的共轭转置，Λ为的特征值构成的对角阵，为终端收发阵列侧接收校准信号的自相关矩阵。
[0014]发送预解耦合矩阵为其中，U为的特征矩阵，U
*
为U的共轭，Λ为的特征值构成的对角阵，为终端收发阵列侧接收校准信号的自相关矩阵。
[0015]根据解耦合后的下行信道矩阵，计算初始上行预编码矩阵，包括：
[0016]根据解耦合后的下行信道矩阵，采用非码本预编码方法，计算初始上行预编码矩阵。
[0017]非码本预编码方法包括迫零预编码方法、最大比发送预编码方法或正则化的迫零预编码方法。
[0018]采用发送预解耦合矩阵和校准矩阵对初始上行预编码矩阵进行预解耦合并校准，生成最终的上行预编码矩阵，包括：
[0019]将初始上行预编码矩阵、发送预解耦合矩阵和校准矩阵相乘，生成最终的上行预编码矩阵。
[0020]一种上行预编码系统，包括：
[0021]校准信号模块：根据终端校准收发天线与终端收发阵列之间互发的校准信号，获取校准矩阵、发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵；
[0022]接收解耦模块：采用接收解耦合矩阵对下行信道矩阵解耦合；
[0023]预编码计算模块：根据解耦合后的下行信道矩阵，计算初始上行预编码矩阵；
[0024]发送预解耦
‑
校准模块：采用发送预解耦合矩阵和校准矩阵对初始上行预编码矩阵进行预解耦合并校准，生成最终的上行预编码矩阵，根据最终的上行预编码矩阵进行上行预编码。
[0025]校准矩阵为：
[0026][0027]其中，为校准矩阵，y
l
为终端收发阵列侧接收的校准信号，x
l
为终端校准收发天线接收的校准信号，
÷
表示向量的对应元素相除。
[0028]一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，所述一个或多个程序包括指令，所述指令当由计算设备执行时，使得所述计算设备执行上行预编码方法。
[0029]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术基于终端校准收发天线与终端收发阵列护发的校准信号，获取校准矩阵、发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵，采用接收解耦合矩阵对下行信道矩阵解耦合，计算出初始上行预编码矩阵，采用发送预解耦合矩阵和校准矩阵对初始上行预编码矩阵进行预解耦合并校准，获得最终的上行预编码矩阵，进行上行预编码，通过发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵效消除耦合效应干扰，通过校准矩阵进行上行校准，增强了上行传输性能。
附图说明
[0030]图1为上行预编码方法的流程图；
[0031]图2为上行频谱对比图；
[0032]图3为终端的结构框图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0034]如图1所示，一种上行预编码方法，包括以下步骤：
[0035]步骤1，根据终端校准收发天线与终端收发阵列之间互发的校准信号，获取校准矩阵、发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵；
[0036]步骤2，采用接收解耦合矩阵对下行信道矩阵解耦合；
[0037]步骤3，根据解耦合后的下行信道矩阵，计算初始上行预编码矩阵；
[0038]步骤4，采用发送预解耦合矩阵和校准矩阵对初始上行预编码矩阵进行预解耦合并校准，生成最终的上行预编码矩阵，根据最终的上行预编码矩阵进行上行预编码。
[0039]上述方法基于终端校准收发天线与终端收发阵列护发的校准信号，获取校准矩阵、发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵，采用接收解耦合矩阵对下行信道矩阵解耦合，计算出初始上行预编码矩阵，采用发送预解耦合矩阵和校准矩阵对初始上行预编码矩阵进行预解耦合并校准，获得最终的上行预编码矩阵，进行上行预编码，通过发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵效消除耦合效应干扰，通过校准矩阵进行上行校准，增强了上行传输性能。
[0040]对现有终端通信进行如下理论分析：
[0041]根据天线理论和信道建模，对于终端侧，可以把上行信道建模为：
[0042]H
U
＝HQC
UE,t
[0043]其中，H为空口信道，Q为终端侧发送天线间的耦合矩阵，C
UE,t
为终端侧发送通道的系数，它是一个对角阵。
[0044]类似的，上行信道建模为：
[0045]H
D
＝C
UE,r
Q
T
H
T
[0046]其中，C
UE,r
为终端侧接收通道的系数，它是一个对角阵，T为转置。
[0047]空口信道具有互易性，根据天线理论，经过匹配网络设计，收发天线的耦合矩阵具有互易性，并且有：
[0048]Q＝Q
T
[0049]因此，
[0050]H
D
＝C
UE,r
QH
T
[0051]由于终端尺寸限制，通常较难达到理想的单位矩阵的耦合矩阵。这种耦合效应会降低MIMO信道的容量。由于耦合矩阵具有长时间的稳定性，因此，可以通过基带算法进行补偿。
[0052]为了消除耦本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种上行预编码方法，其特征在于，包括：根据终端校准收发天线与终端收发阵列之间互发的校准信号，获取校准矩阵、发送预解耦合矩阵和接收解耦合矩阵；采用接收解耦合矩阵对下行信道矩阵解耦合；根据解耦合后的下行信道矩阵，计算初始上行预编码矩阵；采用发送预解耦合矩阵和校准矩阵对初始上行预编码矩阵进行预解耦合并校准，生成最终的上行预编码矩阵，根据最终的上行预编码矩阵进行上行预编码。2.根据权利要求1所述的一种上行预编码方法，其特征在于，校准矩阵为：其中，为校准矩阵，y
l
为终端收发阵列侧接收的校准信号，x
l
为终端校准收发天线接收的校准信号，
÷
表示向量的对应元素相除。3.根据权利要求1所述的一种上行预编码方法，其特征在于，接收解耦合矩阵为其中，U为的特征矩阵，U
H
为U的共轭转置，Λ为的特征值构成的对角阵，为终端收发阵列侧接收校准信号的自相关矩阵。4.根据权利要求1所述的一种上行预编码方法，其特征在于，发送预解耦合矩阵为其中，U为的特征矩阵，U
*
为U的共轭，Λ为的特征值构成的对角阵，为终端收发阵列侧接收校准信号的自相关矩阵。5.根据权利要求1所述的一种上行预编码方法，其特征在于，根据解耦合后的下行信道矩阵，计算初始上行预编码矩阵，包括：根据解耦合后的下行信道矩阵，采用非码本预编码方法，计算初始上行预编码矩阵。6.根据权利要求5所述的一种上行预编...

【专利技术属性】
技术研发人员：范镇淇，何迎利，赵高峰，王东明，马涛，葛红舞，卢岸，蒋元晨，胡江溢，郭云翔，梁伟，周熠，赵振非，陈民，程程，
申请(专利权)人：南京南瑞信息通信科技有限公司国网浙江省电力有限公司信息通信分公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：