梯度上升的特征分解制造技术

本公开涉及梯度上升的特征分解。本说明书涉及用于确定协方差矩阵的特征值和特征向量的系统和方法，例如用于在MIMO系统中的特征波束成形中使用。根据本说明书的第一方面，描述了一种方法，该方法包括：接收输入协方差矩阵；以及迭代地使用梯度上升来确定矩阵的一个或多个特征值和/或特征向量，其中梯度上升的每次迭代具有使沿梯度的瑞利商最大化的步长μ。次迭代具有使沿梯度的瑞利商最大化的步长μ。次迭代具有使沿梯度的瑞利商最大化的步长μ。

【技术实现步骤摘要】
梯度上升的特征分解


[0001]本说明书涉及用于确定协方差矩阵的特征值和特征向量的系统和方法。特别地，本说明书涉及这种方法在发射器或接收器处的波束成形中的使用。

技术介绍

[0002]协方差矩阵的特征分解是一个在许多问题领域具有广泛适用性的问题。用于特征分解的标准迭代方法是幂方法。这种方法的优点是每次迭代的复杂度低，但是它可能需要大量的迭代才能收敛到令人满意的解，尤其是当特征值非常靠近地聚集在一起时。其他方法，如Lanczos迭代、部分SVD等，具有每次迭代三次方(或更高)的复杂度。
[0003]应用特征分解的一个示例是在大规模多输入多输出(MIMO)无线通信系统的发射器或接收器处的波束成形领域。波束成形是现代蜂窝空中接口标准(诸如5G NR)的一个组成部分。它有助于提高在感兴趣的接收器处的所需信号的强度，同时还降低对系统中(大多数)其他接收器处的干扰。结果，通过多用户MIMO进行空间复用成为可能，这对于获得高系统频谱效率至关重要。
[0004]虽然波束成形的早期实现依赖于波束的静态网格，但波束成形技术演变的下一步特定于用户的特本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通信方法，包括：接收输入协方差矩阵；以及迭代地使用梯度上升来确定所述矩阵的一个或多个特征值和/或特征向量，其中所述梯度上升的每次迭代具有使沿所述梯度的瑞利商最大化的步长μ。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括：迭代地使用梯度上升来确定所述协方差矩阵的第一特征向量；使用矩阵降阶来更新所述输入协方差矩阵；以及基于更新的所述输入矩阵，迭代地使用梯度上升来确定所述协方差矩阵的一个或多个特征向量。3.根据权利要求2所述的方法，其中使用矩阵降阶来更新所述输入协方差矩阵包括：生成包括乘积向量和所述第一特征向量的乘积的中间矩阵，其中所述乘积向量包括所述输入协方差矩阵和所述第一特征向量的乘积；以及从所述输入协方差矩阵中减去所述中间矩阵以确定更新的所述输入矩阵。4.根据权利要求3所述的方法，还包括：通过取所述中间矩阵的迹来确定所述输入协方差矩阵的、与所述第一特征向量相关联的第一特征值。5.根据权利要求1所述的方法，其中迭代地使用梯度上升来确定所述协方差矩阵的一个或多个特征值和/或特征向量包括：在每次迭代时：基于所述协方差矩阵的所述特征向量的所述估计的当前值与所述步长和所述瑞利商的梯度的乘积的总和，确定所述协方差矩阵的所述特征向量的所述估计的更新值。6.根据权利要求1所述的方法，其中当在候选特征向量处被评估时，迭代的所述步长被选择以使所述瑞利商的所述值最大化，所述候选特征向量对应于所述协方差矩阵的所述特征向量的所述估计的当前值与所述步长和所述瑞利商的梯度的乘积的总和。7.根据权利要求1所述的方法，其中迭代地使用梯度上升确定所述协方差矩阵的一个或多个特征值和/或特征向量包括迭代地执行操作直到满足阈值条件，所述操作包括：通过取候选特征向量与乘积向量的乘积来确定候选特征值，所述乘积向量对应于所述输入矩阵与所述候选特征向量的乘积；确定用于所述当前迭代的所述瑞利商的梯度；基于所述输入矩阵、所述瑞利商的所述梯度和所述候选特征值来确定步长；基于确定的所述步长、用于所述当前迭代的所述候选特征向量和所述瑞利商的所述梯度来更...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：诺基亚通信公司，
类型：发明
国别省市：