專利名稱：Mimo系統(tǒng)的高效率濾波器權(quán)重計(jì)算的制作方法
專利說(shuō)明MIMO系統(tǒng)的高效率濾波器權(quán)重計(jì)算 I.領(lǐng)域 本公開(kāi)一般涉及通信，尤其涉及用于在通信系統(tǒng)中計(jì)算濾波器權(quán)重的技術(shù)。
II.背景 多輸入多輸出(MIMO)通信系統(tǒng)在傳送站處采用多個(gè)(T個(gè))發(fā)射天線并在接收站處采用多個(gè)(R個(gè))接收天線以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。由這T個(gè)發(fā)射天線和這R個(gè)接收天線形成的MIMO信道可被分解成S個(gè)空間信道，其中S≤min{T，R}?？衫眠@S個(gè)空間信道來(lái)以實(shí)現(xiàn)更高總吞吐量和/或更大可靠性的方式傳送數(shù)據(jù)。
傳送站可從這T個(gè)發(fā)射天線同時(shí)傳送T個(gè)數(shù)據(jù)流。這些數(shù)據(jù)流由于MIMO信道響應(yīng)而發(fā)生畸變，并且由于噪聲和干擾進(jìn)一步退化。接收站通過(guò)這R個(gè)接收天線接收所傳送的數(shù)據(jù)流。從每個(gè)接收天線接收到的信號(hào)包含傳送站所發(fā)送的T個(gè)數(shù)據(jù)流的經(jīng)定標(biāo)的版本。所傳送的數(shù)據(jù)流由此散布在來(lái)自這R個(gè)接收天線的R個(gè)接收信號(hào)間。接收站隨后將用空間濾波器矩陣對(duì)這R個(gè)接收信號(hào)執(zhí)行接收機(jī)空間處理以恢復(fù)出所傳送的數(shù)據(jù)流。
對(duì)此空間濾波器矩陣的權(quán)重的推導(dǎo)是計(jì)算密集的。這是因?yàn)榭臻g濾波器矩陣通常是基于包含矩陣求逆的函數(shù)來(lái)推導(dǎo)的，而矩陣求逆的直接計(jì)算是計(jì)算密集的。
因此本領(lǐng)域需要能夠高效率地計(jì)算濾波器權(quán)重的技術(shù)。
概要 這里描述了高效率地計(jì)算空間濾波器矩陣的權(quán)重的技術(shù)。這些技術(shù)避免了直接計(jì)算矩陣求逆。
在推導(dǎo)空間濾波器矩陣M的第一實(shí)施例中，基于信道響應(yīng)矩陣H迭代地推導(dǎo)出Hermitian矩陣P，并且通過(guò)迭代地推導(dǎo)Hermitian矩陣來(lái)間接地計(jì)算矩陣求逆。Hermitian矩陣可被初始化為單位矩陣。然后對(duì)信道響應(yīng)矩陣的每一行執(zhí)行一次迭代，并且對(duì)每一次迭代執(zhí)行高效率的一系列計(jì)算。對(duì)于第i次迭代，基于由信道響應(yīng)矩陣的第i行構(gòu)成的信道響應(yīng)行矢量hi推導(dǎo)出一中間行矢量ai?；谠撝虚g行矢量和該信道響應(yīng)行矢量推導(dǎo)出一標(biāo)量ri。并且還基于該中間行矢量推導(dǎo)出一中間矩陣Ci。然后根據(jù)該標(biāo)量和該中間矩陣來(lái)更新該Hermitian矩陣。當(dāng)完成所有的迭代以后，基于該Hermitian矩陣和該信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)出該空間濾波器矩陣。
在第2實(shí)施例中，執(zhí)行多次旋轉(zhuǎn)來(lái)迭代地求得該信道響應(yīng)矩陣的偽逆矩陣的第1矩陣P1/2和第二矩陣B。對(duì)信道響應(yīng)矩陣的每一行執(zhí)行一次迭代。對(duì)于每一次迭代，形成一個(gè)包含來(lái)自前次迭代的第1和第2矩陣的矩陣Y。然后對(duì)矩陣Y執(zhí)行多次Givens旋轉(zhuǎn)以使該矩陣的第1行中各元素歸零，從而得到用于下一次迭代的經(jīng)更新的第1和第2矩陣。當(dāng)完成所有的迭代以后，基于該第1和第2矩陣來(lái)推導(dǎo)出該空間濾波器矩陣。
在第3實(shí)施例中，基于該信道響應(yīng)矩陣來(lái)形成一個(gè)矩陣X，并且分解(例如，使用本征值分解)矩陣X以獲得一酉陣V和一對(duì)角陣Λ。該分解可通過(guò)對(duì)矩陣X迭代地執(zhí)行Jacobi旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。然后基于該酉陣、該對(duì)角陣和該信道響應(yīng)矩陣來(lái)推導(dǎo)出該空間濾波器矩陣。
本發(fā)明的各個(gè)方面和實(shí)施例在下面進(jìn)一步地描述。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明 當(dāng)結(jié)合附圖來(lái)理解以下闡述的具體說(shuō)明時(shí)，本發(fā)明的特征和本質(zhì)將變得更加顯而易見(jiàn)，在附圖中，相同的附圖標(biāo)記始終作相應(yīng)的標(biāo)示。


圖1、2和3分別示出了基于第一、第二和第三實(shí)施例的用于計(jì)算MMSE空間濾波器矩陣的過(guò)程。
圖4示出了接入點(diǎn)和用戶終端的框圖。 具體說(shuō)明 這里使用措詞“示例性的”來(lái)表示“起到示例、實(shí)例、或例示的作用”。在此被描述為“示例性”的任何實(shí)施例或設(shè)計(jì)不必然解釋為優(yōu)于或勝過(guò)其它實(shí)施例或設(shè)計(jì)。
這里所描述的濾波器權(quán)重計(jì)算技術(shù)可用于單載波MIMO系統(tǒng)和多載波MIMO系統(tǒng)。多載波可用正交頻分復(fù)用(OFDM)、交織式頻分多址(IFDMA)、局部式頻分多址(LFDMA)、或者其它某種調(diào)制技術(shù)來(lái)獲得。OFDM、IFDMA和LFDMA有效地將系統(tǒng)總帶寬分劃成多個(gè)(K個(gè))正交頻率子帶，其也被稱為頻調(diào)、副載波、槽、和頻率信道。每個(gè)子帶與一可用數(shù)據(jù)調(diào)制的相應(yīng)副載波相關(guān)聯(lián)。OFDM在頻域中于這K個(gè)子帶的全部或一子集上傳送調(diào)制碼元。IFDMA在時(shí)域中于跨這K個(gè)子帶上均勻間隔的數(shù)個(gè)子帶上傳送調(diào)制碼元。LFDMA在時(shí)域中并且通常在數(shù)個(gè)毗鄰子帶上傳送調(diào)制碼元。為了清除起見(jiàn)，以下說(shuō)明很大一部分是針對(duì)具有單個(gè)子帶的單載波MIMO系統(tǒng)。
由傳送站處的多個(gè)(T個(gè))發(fā)射天線和接收站處的多個(gè)(R個(gè))接收天線形成的MIMO信道可由一R×T的信道響應(yīng)矩陣H表征，該矩陣可被給出如下

式(1) 其中，i＝1，...，R且j＝1，...，T的hi，j表示發(fā)射天線j與接收天線i之間的耦合或復(fù)信道增益；并且 hi是接收天線i的1×T的信道響應(yīng)行矢量，即H的第i行。
為簡(jiǎn)單化，以下描述假定該MIMO信道是滿秩的并且空間信道的數(shù)目(S)被給定為S＝T≤R。
傳送站在每個(gè)碼元周期里可從這T個(gè)發(fā)射天線同時(shí)發(fā)射T個(gè)調(diào)制碼元。傳送站在傳送之前可對(duì)調(diào)制碼元執(zhí)行空間處理也可以不作處理。為簡(jiǎn)單化，以下描述假定每個(gè)調(diào)制碼元是未作任何空間處理就從一個(gè)發(fā)射天線發(fā)送的。
接收站在每個(gè)碼元周期里獲得來(lái)自這R個(gè)接收天線的R個(gè)接收碼元。這些接收碼元可被表達(dá)為 r＝H·s+n， 式(2) 其中，s為具有發(fā)射站所發(fā)送的T個(gè)調(diào)制碼元的T×1的矢量； r為具有由接收站從這R個(gè)接收天線獲得的R個(gè)接收碼元的R×1的矢量； n為R×1噪聲矢量。
為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，噪聲可被假定為是具有零均值矢量且協(xié)方差矩陣為σn2·I的加性高斯白噪聲(AWGN)，其中σn2是噪聲的方差而I是單位矩陣。
接收站可使用各種接收機(jī)空間處理技術(shù)來(lái)恢復(fù)傳送站所發(fā)送的調(diào)制碼元。例如，接收站可執(zhí)行最小均方誤差(MMSE)接收機(jī)空間處理如下 式(3) 其中M為T(mén)×R的MMSE空間濾波器矩陣； P為估計(jì)誤差

的T×THermitian協(xié)方差矩陣；

是由s的估計(jì)構(gòu)成的T×1矢量；并且 “H”表示共軛轉(zhuǎn)置。
協(xié)方差矩陣P可被給定為其中E[]是期望運(yùn)算。P還是非對(duì)角線元素具有的性質(zhì)的Hermitian矩陣，其中“*”表示復(fù)共軛。
如式(3)中所示，此MMSE空間濾波器矩陣M有矩陣求逆計(jì)算。直接計(jì)算矩陣求逆是計(jì)算密集的。MMSE空間濾波器矩陣可基于下面描述的用迭代過(guò)程間接計(jì)算矩陣求逆以代替直接計(jì)算矩陣求逆的實(shí)施例來(lái)更加高效率地推導(dǎo)出的 在計(jì)算MMSE空間濾波器矩陣M的第一實(shí)施例中，Hermitian矩陣P是基于Riccati方程來(lái)計(jì)算的。Hermitian矩陣P可被表達(dá)為 式(4) T×T的Hermitian矩陣Pi可被定義為 式(5) 可對(duì)式(5)應(yīng)用矩陣求逆引理以得到下式 和式(6) 其中，ri是實(shí)數(shù)值的標(biāo)量。式(6)被稱為Riccati方程。矩陣Pi可被初始化為在執(zhí)行了式(6)執(zhí)行了i＝1，...，R的R次迭代之后，矩陣PR作為P被提供，或著說(shuō)P＝PR。
式(6)可被因式分解以得到下式 和式(7) 其中，矩陣Pi被初始化為P0＝I且矩陣P被推導(dǎo)為式(6)和(7)是式(5)的解的不同形式。為簡(jiǎn)單化，對(duì)式(6)和(7)兩者使用相同的變量Pi和ri，盡管這些變量在這兩式中具有不同的值。式(6)和(7)的最終結(jié)果，即對(duì)于式(6)而言的PR以及對(duì)于式(7)而言的

是等價(jià)的。但是，對(duì)式(7)的第一次迭代的計(jì)算被簡(jiǎn)化了，因?yàn)镻0是單位矩陣。
式(7)的每次迭代可執(zhí)行如下 ai＝hi·Pi-1， 式(8a) 式(8b) 以及式(8c) 式(8d) 其中，ai是由復(fù)數(shù)值元素構(gòu)成的1×T中間行矢量；并且 Ci是T×T中間Hermitian矩陣。
在方程組(8)中，這一系列運(yùn)算被結(jié)構(gòu)化為便于由硬件進(jìn)行高效率的計(jì)算。標(biāo)量ri是在矩陣Ci之前計(jì)算出的。式(7)中的被ri除是用求倒數(shù)和乘法來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)ri求倒數(shù)可與計(jì)算Ci并行地執(zhí)行。對(duì)ri求倒數(shù)可用將ri歸一化的移位器和產(chǎn)生ri的倒數(shù)值的查找表來(lái)實(shí)現(xiàn)。ri的歸一化可在與Ci作乘法時(shí)得到補(bǔ)償。
矩陣Pi被初始化為Hermitian矩陣，或P0＝I，并且貫穿所有迭代始終保持為Hermitian矩陣。因此，對(duì)于每次迭代只需計(jì)算上(或下)對(duì)角矩陣。在完成R次迭代之后，得到形式的矩陣P。然后可計(jì)算MMSE空間濾波器矩陣如下 式(9) 圖1示出了基于第一實(shí)施例的用于計(jì)算MMSE空間濾波器矩陣M的過(guò)程100。矩陣Pi被初始化為P0＝I(框112)，而用來(lái)標(biāo)示迭代次數(shù)的索引i被初始化為i＝1(框114)。然后執(zhí)行Riccati方程的R次迭代。
由框120執(zhí)行Riccati方程的每次迭代。對(duì)于第i次迭代，如式(8a)中所示地基于來(lái)自前次迭代的信道響應(yīng)行矢量hi和Hermitian矩陣計(jì)算出中間行矢量ai(框122)。如式(8b)中所示地基于噪聲方差σn2、中間行矢量ai、以及信道響應(yīng)行矢量hi計(jì)算出標(biāo)量ri(框124)。然后對(duì)標(biāo)量ri求倒數(shù)(框126)。如式(8c)中所示地基于中間行矢量ai計(jì)算出中間矩陣Ci(框128)。然后如式(8d)中所示地基于標(biāo)量ri的倒數(shù)和中間矩陣Ci更新矩陣Pi(框130)。
然后作出是否已經(jīng)執(zhí)行了全部R次迭代的判定(框132)。如果答案為‘否’，則遞增索引i(框134)，并且此過(guò)程返回至框122以執(zhí)行另一次迭代。否則，如果全部R次迭代都已被執(zhí)行，則如式(9)所示地基于上一次迭代的Hermitia矩陣PR、信道響應(yīng)矩陣H、以及噪聲方差σn2計(jì)算出MMSE空間濾波器矩陣M(框136)。然后如式(3)中所示地將矩陣M用于接收機(jī)空間處理。
在計(jì)算MMSE空間濾波器矩陣M的第二實(shí)施例中，Hermitian矩陣P是通過(guò)基于迭代過(guò)程推導(dǎo)P的平方根即P1/2來(lái)確定的。式(3)中的接收機(jī)空間處理可被表達(dá)為 式(10) 其中，是(R+T)×T的增廣信道矩陣； UP是從對(duì)U的Moore-Penrose求逆或偽逆運(yùn)算得到的T×(R+T)的偽逆矩陣， 或即UP＝(UH·U)-1·UH； 0T×1是T×1的全零矢量；并且 Hσnp是包含UP的首R(shí)列的T×R的子矩陣。
可對(duì)該增廣信道矩陣執(zhí)行QR分解如下 式(11) 其中，Q是具有正交歸一的列的(R+T)×T矩陣； R是非奇異的T×T矩陣； B是包含Q的首R(shí)行的R×T矩陣；并且 Q2是包含Q的末T行的T×T矩陣。
式(11)中的QR分解將該增廣信道矩陣分解為正交歸一矩陣Q和非奇異矩陣R。正交歸一矩陣Q具有以下性質(zhì)QH·Q＝I，這意味著此正交歸一矩陣的列是彼此正交的并且每一列具有單位功率。非奇異矩陣是可對(duì)其求逆的矩陣。
然后Hermitian矩陣P可被表達(dá)為 式(12) R是P-1的Cholesky分解或矩陣平方根。因此，P1/2等于R-1并且被稱為P的平方根。
式(10)中的偽逆矩陣可被表達(dá)為 式(13) 也是MMSE空間濾波器矩陣的子矩陣Hσnp由此可被表達(dá)為 式(14) 式(10)由此可被表達(dá)為 式(15) 可迭代地計(jì)算出矩陣P1/2和B如下 Yi·Θi＝Zi，或即 式(16) 式(17) 其中，Yi是包含基于Pi-11/2、Bi-1和hi推導(dǎo)出的元素的(T+R+1)×(T+1)矩陣； Θi是(T+1)×(T+1)的酉變換矩陣； Zi是包含關(guān)于Pi1/2、Bi和ri的元素的(T+R+1)×(T+1)的經(jīng)變換矩陣； ei是第i個(gè)元素為一(1.0)且其余元素為0的R×1矢量；并且 ki是T×1矢量且li為R×1矢量，且兩者都是非本態(tài)的。
矩陣P1/2和B被初始化為以及B0＝0R×T。
式(17)中的變換可如下所述地迭代地執(zhí)行。為清楚起見(jiàn)，式(17)的每次迭代被稱為一次外迭代。對(duì)i＝1，...，R的這R個(gè)信道響應(yīng)行矢量hi執(zhí)行R次外迭代。對(duì)于每次外迭代，式(17)中的酉變換矩陣Θi得到在第一行中除第一個(gè)元素外包含全0的經(jīng)變換矩陣Zi。此經(jīng)變換矩陣Zi的第一列包含ri1/2、ki和li。Zi的末T列包含經(jīng)更新的Pi1/2和Bi。Zi的第一列無(wú)需計(jì)算，因?yàn)樵谙乱淮蔚袃H使用Pi1/2和Bi。Pi1/2是上三角矩陣。在完成R次外迭代之后，PR1/2作為P1/2被提供，并且BR作為B被提供。然后可如式(14)中所示地基于P1/2和B來(lái)計(jì)算出MMSE空間濾波器矩陣M。
對(duì)于每次外迭代i，式(17)中的變換可通過(guò)用2×2的Givens旋轉(zhuǎn)逐次地每次使Yi的第一行中的一個(gè)元素歸零來(lái)執(zhí)行。可執(zhí)行Givens旋轉(zhuǎn)的T次內(nèi)迭代以使Yi的第一行中的末T個(gè)元素歸零。
對(duì)于每次外迭代i，矩陣Yi，j可被初始化為Yi，1＝Y(jié)i。對(duì)于外迭代i的j＝1，...，T的每次內(nèi)迭代j，首先形成包含Yi，j的第一和第(j+1)列的(T+R+1)×2子矩陣Y′i，j。然后對(duì)子矩陣Y′i，j執(zhí)行Givens旋轉(zhuǎn)以生成第一行中的第二個(gè)元素包含0的(T+R+1)×2子矩陣Y″i，j。Givens旋轉(zhuǎn)可被表達(dá)如下 Y″i，j＝Y(jié)′i，j·Gi，j，式(18) 其中，Gi，j是用于第i次外迭代的第j次內(nèi)迭代的2×2Givens旋轉(zhuǎn)矩陣并將在下面進(jìn)行說(shuō)明。隨后，通過(guò)首先設(shè)Yi，j+1＝Y(jié)i，j，然后用Y″i，j的第一列來(lái)替換Yi，j+1的第一列，并繼而用Y″i，j的第二列來(lái)替換Yi，j+1的第(j+1)列來(lái)形成矩陣Yi，j+1。由此，Givens旋轉(zhuǎn)在第j次內(nèi)迭代中僅修改了Yi，j的兩列以產(chǎn)生用于下一次內(nèi)迭代的Yi，j+1。對(duì)于每次內(nèi)迭代，可在Yi的兩列上原地執(zhí)行Givens旋轉(zhuǎn)，因此中間矩陣Yi，j、Y′i，j、Y″i，j以及Yi，j+1是不需要的，以上只是為了清楚起見(jiàn)才對(duì)其進(jìn)行了描述。
對(duì)于第i次外迭代的第j次內(nèi)迭代，Givens旋轉(zhuǎn)矩陣Gi，j是基于Yi，j的第一行中的第一個(gè)元素(總是為實(shí)數(shù)值)和第(j+1)個(gè)元素來(lái)確定的。該第一個(gè)元素可被記為a，而該第(j+1)個(gè)元素可被記為b·ejθ。Givens旋轉(zhuǎn)矩陣Gi，j由此可推導(dǎo)如下 式(19) 其中對(duì)于式(19)，且 圖2示出了基于第二實(shí)施例的用于計(jì)算MMSE空間濾波器矩陣M的過(guò)程200。矩陣Pi1/2被初始化為并且矩陣Bi被初始化為B0＝0(框212)。用于標(biāo)示外迭代次數(shù)的索引i被初始化為i＝1，并且用于標(biāo)示內(nèi)迭代次數(shù)的索引j被初始化為j＝1(框214)。然后執(zhí)行式(17)中的酉變換的R次外迭代(框220)。
對(duì)于第i次外迭代，如式(17)所示地首先用信道響應(yīng)行矢量hi以及矩陣Pi-11/2和Bi-1形成矩陣Yi(框222)。然后矩陣Yi被引用作為用于內(nèi)迭代的矩陣Yi，j(框224)。然后對(duì)矩陣Yi，j執(zhí)行Givens旋轉(zhuǎn)的T次內(nèi)迭代(框230)。
對(duì)于第j次內(nèi)迭代，如式(19)中所示地基于Yi，j的第一行中的第一和第(j+1)個(gè)元素來(lái)推導(dǎo)Givens旋轉(zhuǎn)矩陣Gi，j(框232)。然后如式(18)中所示地將此Givens旋轉(zhuǎn)矩陣Gi，j應(yīng)用于Yi，j的第一和第(j+1)列以得到Y(jié)i，j+1(框234)。然后作出是否已執(zhí)行了全部T次內(nèi)迭代的判定(框236)。如果答案為‘否’，則遞增索引j(框238)，然后此過(guò)程返回至框232以執(zhí)行另一次內(nèi)迭代。
如果已執(zhí)行了當(dāng)前外迭代的全部T次內(nèi)迭代且框236的答案為‘是’，則最后的Yi，j+1等于式(17)中的Zi。從該最后的Yi，j+1得到經(jīng)更新的矩陣Pi1/2和Bi(框240)。然后作出是否已執(zhí)行了全部R次外迭代的判定(框242)。如果答案為‘否’，則遞增索引i，并且索引j被重新初始化為j＝1(框244)。此過(guò)程隨后返回至框222以用Pi1/2和Bi執(zhí)行另一次外迭代。否則，如果已執(zhí)行了全部R次外迭代且框242的答案為‘是’，則如式(14)中所示地基于Pi1/2和Bi計(jì)算出MMSE空間濾波器矩陣M。矩陣M然后可如式(15)中所示地被用于接收機(jī)空間處理。
在計(jì)算MMSE空間濾波器矩陣M的第三實(shí)施例中，執(zhí)行P-1的本征值分解如下 式(20) 其中，V是本征矢量的T×T酉陣；并且 Λ是沿對(duì)角線為實(shí)數(shù)本征值的T×T對(duì)角陣。
2×2 Hermitian矩陣X2×2的本征值分解可使用各種技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一實(shí)施例中，X2×2的本征值分解是通過(guò)對(duì)X2×2執(zhí)行復(fù)Jacobi旋轉(zhuǎn)以得到X2×2的本征值的2×2矩陣V2×2來(lái)實(shí)現(xiàn)的。X2×2和V2×2的元素可被給定為 以及式(21) V2×2的元素可從X2×2的元素直接計(jì)算如下 式(22a) 式(22b) 式(22c) g1＝c1-js1，式(22d) 式(22e) 式(22f) 式(22g) 式(22h) 式(22i) 如果(x2，2-x1，1)＜0 則式(22j) 否則，式(22k) 大于2×2的T×T Hermitian矩陣X的本征值分解可用迭代過(guò)程來(lái)執(zhí)行。該迭代過(guò)程反復(fù)使用Jacobi旋轉(zhuǎn)以使X中的非對(duì)角線元素歸零。對(duì)于該迭代過(guò)程，索引i標(biāo)示迭代次數(shù)且被初始化為i＝1。X是待分解的T×T Hermitian矩陣且被設(shè)為X＝P-1。矩陣Di是式(20)中對(duì)角陣Λ的逼近且被初始化為D0＝X。矩陣Vi是式(20)中酉陣V的逼近且被初始化為V0＝I。
用于更新矩陣Di和Vi的Jacobi旋轉(zhuǎn)的單次迭代可執(zhí)行如下。首先，基于當(dāng)前矩陣Di形成2×2Hermitian矩陣Dpq如下 式(23) 其中dp，q是Di中位置(p，q)上的元素，p∈{1，...，T}，q∈{1，...，T}，且p≠q。Dpq是Di的2×2子矩陣，并且Dpq的4個(gè)元素是Di中位置(p，p)、(p，q)、(q，p)和(q，q)上的4個(gè)元素。索引p和q可如下所述地進(jìn)行選擇。
然后如式(22)中所示地執(zhí)行Dpq的本征值分解以得到Dpq的本征矢量的2×2酉陣Vpq。對(duì)于Dpq的本征值分解，式(21)中的X2×2被用Dpq替換，并且得自式(22j)或(22k)的V2×2作為Vpq被提供。
然后用Vpq形成T×T復(fù)Jacobi旋轉(zhuǎn)矩陣Tpq。Tpq是位置(p，p)、(p，q)、(q，p)和(q，q)上的4個(gè)元素被分別用Vpq中的v1，1、v1，2、v2，1和v2，2替換的單位矩陣。
然后矩陣Di被更新如下 式(24) 式(24)使Di中位置(p，q)和(q，p)上的兩個(gè)非對(duì)角線元素歸零。該計(jì)算可改造Di中其它非對(duì)角線元素的值。
矩陣Vi還被更新如下 Vi+1＝Vi·Tpq。
式(25) Vi可被視為包含對(duì)Di使用的所有Jacobi旋轉(zhuǎn)矩陣Tpq的累積變換矩陣。
Jacobi旋轉(zhuǎn)的每次迭代使Di的兩個(gè)非對(duì)角線元素歸零?？蓪?duì)索引p和q的不同值執(zhí)行Jacobi旋轉(zhuǎn)的多次迭代以使Di的所有非對(duì)角線元素歸零。跨索引p和q所有可能的值的單次掃掠可執(zhí)行如下。索引p以1為增量從1步進(jìn)到T-1。對(duì)于p的每個(gè)值，索引q以1為增量從p+1步進(jìn)到T。對(duì)p和q值的每個(gè)不同組合執(zhí)行Jacobi旋轉(zhuǎn)?？蓤?zhí)行多次掃掠直至Di和Vi分別是Λ和V的充分準(zhǔn)確的估計(jì)。
式(20)可被重寫(xiě)如下 式(26) 其中Λ-1是其元素是Λ中相應(yīng)元素的倒數(shù)的對(duì)角矩陣。X＝P-1的本征值分解提供對(duì)Λ和V的估計(jì)。Λ可被求逆以得到Λ-1。
然后可計(jì)算MMSE空間濾波器矩陣如下 M＝P·HH＝V·Λ-1·VH·HH。
式(27) 圖3示出了基于第三實(shí)施例的用于計(jì)算MMSE空間濾波器矩陣M的過(guò)程300。首先如式(20)中所示地基于信道響應(yīng)矩陣H推導(dǎo)出Hermitian矩陣P-1(框312)。然后還是如式(20)中所示地執(zhí)行P-1的本征值分解以得到酉陣V和對(duì)角陣Λ(框314)。如上所述，本征值分解可用數(shù)次Jacobi旋轉(zhuǎn)來(lái)迭代地執(zhí)行。然后如式(27)中所示地基于酉陣V、對(duì)角陣Λ和信道響應(yīng)矩陣H推導(dǎo)出MMSE空間濾波器矩陣M(框316)。
基于上述每一實(shí)施例推導(dǎo)出的MMSE空間濾波器矩陣M是有偏MMSE解。該有偏空間濾波器矩陣M可由對(duì)角陣Dmmse來(lái)定標(biāo)以得到無(wú)偏MMSE空間濾波器矩陣Mmmse。矩陣Dmmse可被推導(dǎo)為Dmmse＝[diag[M·H]]-1，其中diag[M·H]是包含M·H的對(duì)角線元素的對(duì)角陣。
上述計(jì)算也可用來(lái)推導(dǎo)用于迫零(ZF)技術(shù)(也被稱為信道相關(guān)矩陣求逆(CCMI)技術(shù))、最大比值合并(MRC)技術(shù)等的空間濾波器矩陣。例如，接收站可執(zhí)行迫零和MRC接收機(jī)空間處理如下 式(28) 式(29) 其中Mzf是T×R的迫零空間濾波器矩陣； Mmrc是T×R的MRC空間濾波器矩陣； Pzf＝(HH·H)-1是T×T的Hermitian矩陣；并且 [diag(Pzf)]是包含Pzf的對(duì)角線元素的T×T對(duì)角陣。
直接計(jì)算Pzf需要矩陣求逆。Pzf可使用以上關(guān)于MMSE空間濾波器矩陣所述的實(shí)施例來(lái)計(jì)算。
以上描述假設(shè)T個(gè)調(diào)制碼元是未經(jīng)任何空間處理地從T個(gè)發(fā)射天線同時(shí)發(fā)送。該傳送站可在傳送之前執(zhí)行空間處理如下 x＝W·s，式(30) 其中，x是具有將從這T個(gè)發(fā)射天線發(fā)送的T個(gè)傳送碼元的T×1矢量；并且 W是T×S發(fā)射矩陣。
發(fā)射矩陣W可以是(1)通過(guò)執(zhí)行H的奇異值分解得到的右奇異矢量的矩陣，(2)通過(guò)執(zhí)行HH·H的本征值分解得到的本征矢量的矩陣，或(3)被選擇成使調(diào)制碼元跨MIMO信道的S個(gè)空間信道空間擴(kuò)展的指向矩陣。調(diào)制碼元所觀察到的有效信道響應(yīng)矩陣Heff由此可被給定為Heff＝H·W。上述計(jì)算可以基于Heff而非H來(lái)執(zhí)行。
為清楚起見(jiàn)，以上描述是針對(duì)具有單個(gè)子帶的單載波MIMO系統(tǒng)。對(duì)于多載波MIMO系統(tǒng)，可獲得每個(gè)感興趣的子帶k的信道響應(yīng)矩陣H(k)。隨后可基于每一子帶k的信道響應(yīng)矩陣H(k)來(lái)推導(dǎo)該子帶的空間濾波器矩陣M(k)。
上述對(duì)空間濾波器矩陣的計(jì)算可使用諸如浮點(diǎn)處理器、定點(diǎn)處理器、坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算機(jī)(CORDIC)處理器、查找表等各種類型的處理器或它們的組合來(lái)執(zhí)行。CORDIC處理器實(shí)現(xiàn)一種允許使用簡(jiǎn)單的移位和加/減硬件來(lái)進(jìn)行諸如正弦、余弦、幅值、及相位等三角函數(shù)的快速硬件計(jì)算的迭代算法。CORDIC處理器可迭代地計(jì)算方程組(22)中變量r、c1和s1中的每一個(gè)，越多的迭代使變量的準(zhǔn)確度越高。
圖4示出了MIMO系統(tǒng)400中的接入點(diǎn)410和用戶終端450的框圖。接入點(diǎn)410配備有Nap個(gè)天線而用戶終端450配備有Nut個(gè)天線，其中Nap＞1且Nut＞1。下行鏈路上，在接入點(diǎn)410處，發(fā)射(TX)數(shù)據(jù)處理器接收來(lái)自數(shù)據(jù)源412的話務(wù)數(shù)據(jù)和來(lái)自控制器/處理器430的其它數(shù)據(jù)。TX數(shù)據(jù)處理器414將這些數(shù)據(jù)格式化、編碼、交織、并調(diào)制以生成數(shù)據(jù)碼元，即數(shù)據(jù)的調(diào)制碼元。TX空間處理器420將數(shù)據(jù)碼元與導(dǎo)頻碼元復(fù)用，在可適用的情況下用發(fā)射矩陣W執(zhí)行空間處理，并提供Nap個(gè)發(fā)射碼元流。每個(gè)發(fā)射機(jī)單元(TMTR)422處理各自的發(fā)射碼元流并生成下行鏈路已調(diào)制信號(hào)。來(lái)自發(fā)射機(jī)單元422a到422ap的Nap個(gè)下行鏈路已調(diào)制信號(hào)分別從天線424a到424ap被發(fā)射。
在用戶終端450處，Nut個(gè)天線452a到452ut接收所傳送的下行鏈路已調(diào)制信號(hào)，并且每個(gè)天線將接收到的信號(hào)提供給各自的接收機(jī)單元(RCVR)454。每個(gè)接收機(jī)單元454執(zhí)行與發(fā)射機(jī)單元422執(zhí)行的處理互補(bǔ)的處理并提供接收到的導(dǎo)頻碼元和接收到的數(shù)據(jù)碼元。信道估計(jì)器/處理器478處理接收到的導(dǎo)頻碼元并提供對(duì)下行鏈路信道響應(yīng)Hdn的估計(jì)。處理器480基于Hdn并使用上述任意實(shí)施例推導(dǎo)下行鏈路空間濾波器矩陣Mdn。接收(RX)空間處理器460用下行鏈路空間濾波器矩陣Mdn對(duì)來(lái)自全部Nut個(gè)接收機(jī)單元454a到454ut的接收到的數(shù)據(jù)碼元執(zhí)行接收機(jī)空間處理(或空間匹配濾波)并提供由對(duì)接入點(diǎn)410所傳送的數(shù)據(jù)碼元的估計(jì)構(gòu)成的檢測(cè)到的數(shù)據(jù)碼元。RX數(shù)據(jù)處理器470處理(例如，碼元解映射、解交織、和解碼)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)碼元并將經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)阱472和/或控制器480。
對(duì)上行鏈路的處理可以與對(duì)下行鏈路的處理相同或者不同。來(lái)自數(shù)據(jù)源486的數(shù)據(jù)和來(lái)自控制器480的信令由TX數(shù)據(jù)處理器488進(jìn)行處理(例如，編碼、交織、和調(diào)制)，被與導(dǎo)頻碼元復(fù)用，并且可能由TX空間處理器490進(jìn)行空間處理。來(lái)自TX空間處理器490的發(fā)射碼元由發(fā)射機(jī)單元454a到454ut進(jìn)一步處理以生成將通過(guò)天線452a到452ut發(fā)射的Nut個(gè)上行鏈路已調(diào)制碼元。
在接入點(diǎn)410處，上行鏈路已調(diào)制信號(hào)被天線424a到424ap接收到并由接收機(jī)單元422a到422ap處理以生成對(duì)應(yīng)于該上行鏈路傳輸?shù)慕邮盏降膶?dǎo)頻碼元和接收到的數(shù)據(jù)碼元。信道估計(jì)器/處理器428處理接收到的導(dǎo)頻碼元并提供對(duì)上行鏈路信道響應(yīng)Hup的估計(jì)。處理器430基于Hup并使用上述任意實(shí)施例來(lái)推導(dǎo)上行鏈路空間濾波器矩陣Mup。RX空間處理器440用該上行鏈路空間濾波器矩陣Mup對(duì)接收到的數(shù)據(jù)碼元執(zhí)行接收機(jī)空間處理并提供檢測(cè)到的數(shù)據(jù)碼元。RX數(shù)據(jù)處理器442進(jìn)一步處理檢測(cè)到的數(shù)據(jù)碼元并將經(jīng)解碼的數(shù)據(jù)提供給數(shù)據(jù)阱444和/或控制器430。
控制器430和480分別控制接入點(diǎn)410和用戶終端450處的操作。存儲(chǔ)器單元432和482分別存儲(chǔ)控制器430和480所使用的數(shù)據(jù)和程序代碼。
圖1到4中的框表示可以在硬件(一個(gè)或多個(gè)器件)、固件(一個(gè)或多個(gè)器件)、軟件(一個(gè)或多個(gè)模塊)、或者其組合中體現(xiàn)的功能塊。例如，這里所述的濾波器權(quán)重計(jì)算技術(shù)可以在硬件、固件、或其組合中實(shí)現(xiàn)。對(duì)于硬件實(shí)現(xiàn)，用于計(jì)算濾波器權(quán)重的處理單元可在一個(gè)或多個(gè)專用集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、數(shù)字信號(hào)處理器件(DSPD)、可編程邏輯器件(PLD)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)、處理器、控制器、微控制器、微處理器、電子設(shè)備、被設(shè)計(jì)成執(zhí)行在此所述的功能的其它電子單元、或其組合內(nèi)實(shí)現(xiàn)。圖4中接入點(diǎn)410處的各種處理器還可用一個(gè)或多個(gè)硬件處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。類似地，用戶終端450處的各種處理器可用一個(gè)或多個(gè)硬件處理器來(lái)實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于固件或軟件實(shí)現(xiàn)，濾波器權(quán)重計(jì)算技術(shù)可用執(zhí)行在此所述功能的模塊(例如，過(guò)程、函數(shù)等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。軟件代碼可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器單元(例如，圖4中的存儲(chǔ)器單元432或482)中并由處理器(例如，處理器430或480)來(lái)實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)器單元可被實(shí)現(xiàn)在處理器之內(nèi)或外置于處理器。
提供對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的以上描述是為使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，并且這里所定義的普適原理可應(yīng)用于其它實(shí)施例而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)或范圍。因此，本發(fā)明無(wú)意被限定于在此所示的實(shí)施例，而應(yīng)依照與在此公開(kāi)的原理和新穎性特征相一致的最廣義的范圍來(lái)授權(quán)。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括
第一處理器，用以推導(dǎo)信道響應(yīng)矩陣；以及
第二處理器，用以基于所述信道響應(yīng)矩陣迭代地推導(dǎo)第一矩陣并基于所述第一矩陣和所述信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)空間濾波器矩陣，其中所述第二處理器通過(guò)迭代地推導(dǎo)所述第一矩陣來(lái)間接地計(jì)算矩陣求逆。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以將所述第一矩陣初始化為單位矩陣。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以對(duì)多次迭代中的每一次基于所述第一矩陣和對(duì)應(yīng)于所述信道響應(yīng)矩陣的一行的信道響應(yīng)行矢量推導(dǎo)中間行矢量，基于所述中間行矢量和所述信道響應(yīng)行矢量推導(dǎo)一標(biāo)量，基于所述中間行矢量推導(dǎo)中間矩陣，并且基于所述標(biāo)量和所述中間矩陣更新所述第一矩陣。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一矩陣對(duì)應(yīng)于最小均方誤差(MMSE)空間濾波器矩陣。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以基于下式推導(dǎo)所述第一矩陣
其中，Pi是對(duì)應(yīng)于第i次迭代的所述第一矩陣，hi是所述信道響應(yīng)矩陣的第i行，ri是基于hi和Pi-1推導(dǎo)出的標(biāo)量，并且“H”是共軛轉(zhuǎn)置。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以基于以下各式推導(dǎo)所述第一矩陣
ai＝hi·Pi-1，
以及
其中，Pi是對(duì)應(yīng)于第i次迭代的所述第一矩陣，hi是所述信道響應(yīng)矩陣的第i行，ai是對(duì)應(yīng)于第i次迭代的中間行矢量，Ci是對(duì)應(yīng)于第i次迭代的中間矩陣，ri是對(duì)應(yīng)于第i次迭代的標(biāo)量，σn2是噪聲方差，并且“H”是共軛轉(zhuǎn)置。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以基于下式推導(dǎo)所述空間濾波器矩陣
M＝P·HH，
其中，M是所述空間濾波器矩陣，P是所述第一矩陣，H是所述信道響應(yīng)矩陣，并且“H”是共軛轉(zhuǎn)置。
8.一種推導(dǎo)空間濾波器矩陣的方法，包括
基于信道響應(yīng)矩陣迭代地推導(dǎo)第一矩陣，其中矩陣求逆是通過(guò)迭代地推導(dǎo)所述第一矩陣來(lái)間接計(jì)算出的；并且
基于所述第一矩陣和所述信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)所述空間濾波器矩陣。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括
將所述第一矩陣初始化為單位矩陣。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述推導(dǎo)第一矩陣包括，對(duì)多次迭代的每一次
基于所述第一矩陣和對(duì)應(yīng)于所述信道響應(yīng)矩陣的一行的信道響應(yīng)行矢量推導(dǎo)中間行矢量，
基于所述中間行矢量和所述信道響應(yīng)行矢量推導(dǎo)一標(biāo)量，
基于所述中間行矢量推導(dǎo)中間矩陣，并且
基于所述標(biāo)量和所述中間矩陣更新所述第一矩陣。
11.一種裝置，包括
用于基于信道響應(yīng)矩陣迭代地推導(dǎo)第一矩陣的裝置，其中矩陣求逆是通過(guò)迭代地推導(dǎo)所述第一矩陣來(lái)間接計(jì)算出的；以及
用于基于所述第一矩陣和所述信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)空間濾波器矩陣的裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，還包括
用于將所述第一矩陣初始化為單位矩陣的裝置。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述用于推導(dǎo)第一矩陣的裝置包括，對(duì)于多次迭代中的每一次，
用于基于所述第一矩陣和對(duì)應(yīng)于所述信道響應(yīng)矩陣的一行的信道響應(yīng)行矢量推導(dǎo)中間行矢量的裝置，
用于基于所述中間行矢量和所述信道響應(yīng)行矢量推導(dǎo)一標(biāo)量的裝置，
用于基于所述中間行矢量推導(dǎo)中間矩陣的裝置，以及
用于基于所述標(biāo)量和所述中間矩陣更新所述第一矩陣的裝置。
14.一種裝置，包括
第一處理器，用以推導(dǎo)信道響應(yīng)矩陣；以及
第二處理器，用以執(zhí)行多次旋轉(zhuǎn)以迭代地得到所述信道響應(yīng)矩陣的偽逆矩陣的第一矩陣和第二矩陣并基于所述第一和第二矩陣推導(dǎo)空間濾波器矩陣。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以將所述第一矩陣初始化為單位矩陣并將所述第二矩陣初始化為全零。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以對(duì)于所述信道響應(yīng)矩陣的多行中的每一行基于所述第一矩陣、所述第二矩陣、和信道響應(yīng)行矢量形成中間矩陣，并對(duì)所述中間矩陣執(zhí)行至少兩次旋轉(zhuǎn)以使所述中間矩陣的至少兩個(gè)元素歸零。
17.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以對(duì)所述多次旋轉(zhuǎn)中的每一次執(zhí)行Givens旋轉(zhuǎn)以使包含所述第一和第二矩陣的中間矩陣的一個(gè)元素歸零。
18.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述偽逆矩陣對(duì)應(yīng)于最小均方誤差(MMSE)空間濾波器矩陣。
19.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以基于下式對(duì)多次迭代中的每一次執(zhí)行至少兩次旋轉(zhuǎn)
其中，Pi-11/2是對(duì)應(yīng)于第i次迭代的所述第一矩陣，Bi是對(duì)應(yīng)于第i次迭代的所述第二矩陣，hi是所述信道響應(yīng)矩陣的第i行，ei是第i個(gè)元素為1且其余元素為0的矢量，ki和li是非本態(tài)矢量，ri1/2是標(biāo)量，0是全零矢量，并且Θi是表示對(duì)應(yīng)于第i次迭代的所述至少兩次旋轉(zhuǎn)的變換矩陣。
20.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以基于下式推導(dǎo)所述空間濾波器矩陣
M＝P1/2·BH，
其中，M是所述空間濾波器矩陣，P1/2是所述第一矩陣，B是所述第二矩陣，并且“H”是共軛轉(zhuǎn)置。
21.一種推導(dǎo)空間濾波器矩陣的方法，包括
執(zhí)行多次旋轉(zhuǎn)以迭代地得到信道響應(yīng)矩陣的偽逆矩陣的第一矩陣和第二矩陣；并且
基于所述第一和第二矩陣推導(dǎo)所述空間濾波器矩陣。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述執(zhí)行多次旋轉(zhuǎn)包括，對(duì)于多次迭代中的每一次
基于所述第一矩陣、所述第二矩陣、和對(duì)應(yīng)于所述信道響應(yīng)矩陣的一行的信道響應(yīng)行矢量形成中間矩陣，并且
對(duì)所述中間矩陣執(zhí)行至少兩次旋轉(zhuǎn)以使所述中間矩陣的至少兩個(gè)元素歸零。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述執(zhí)行多次旋轉(zhuǎn)包括
對(duì)所述多次旋轉(zhuǎn)中的每一次執(zhí)行Givens旋轉(zhuǎn)以使包含所述第一和第二矩陣的中間矩陣的一個(gè)元素歸零。
24.一種裝置，包括
用于執(zhí)行多次旋轉(zhuǎn)以迭代地得到信道響應(yīng)矩陣的偽逆矩陣的第一矩陣和第二矩陣的裝置；以及
用于基于所述第一和第二矩陣推導(dǎo)空間濾波器矩陣的裝置。
25.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述用于執(zhí)行多次旋轉(zhuǎn)的裝置包括，對(duì)于多次迭代中的每一次
用于基于所述第一矩陣、所述第二矩陣、和對(duì)應(yīng)于所述信道響應(yīng)矩陣的一行的信道響應(yīng)行矢量形成中間矩陣的裝置，以及
用于對(duì)所述中間矩陣執(zhí)行至少兩次旋轉(zhuǎn)以使所述中間矩陣的至少兩個(gè)元素歸零的裝置。
26.如權(quán)利要求24所述的裝置，其特征在于，所述用于執(zhí)行多次旋轉(zhuǎn)的裝置包括
用于對(duì)所述多次旋轉(zhuǎn)中的每一次執(zhí)行Givens旋轉(zhuǎn)以使包含所述第一和第二矩陣的中間矩陣的一個(gè)元素歸零的裝置。
27.一種裝置，包括
第一處理器，用以推導(dǎo)信道響應(yīng)矩陣；以及
第二處理器，用以基于所述信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)第一矩陣，分解所述第一矩陣以得到酉陣和對(duì)角陣，并且基于所述酉陣、所述對(duì)角陣、以及所述信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)所述空間濾波器矩陣。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以對(duì)所述第一矩陣執(zhí)行本征值分解以得到所述酉陣和所述對(duì)角陣。
29.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以對(duì)所述第一矩陣執(zhí)行多次Jacobi旋轉(zhuǎn)以得到所述酉陣和所述對(duì)角陣。
30.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以基于下式推導(dǎo)所述第一矩陣
其中，X是所述第一矩陣，H是所述信道響應(yīng)矩陣，I是單位矩陣，σn2是噪聲方差，并且“H”是共軛轉(zhuǎn)置。
31.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，所述第二處理器用以基于下式推導(dǎo)所述空間濾波器矩陣
M＝V·Λ-1·VH·HH，
其中，M是所述空間濾波器矩陣，H是所述信道響應(yīng)矩陣，V是所述酉陣，Λ是所述對(duì)角陣，并且“H”是共軛轉(zhuǎn)置。
32.一種推導(dǎo)空間濾波器矩陣的方法，包括
基于信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)第一矩陣；
分解所述第一矩陣以得到酉陣和對(duì)角陣；并且
基于所述酉陣、所述對(duì)角陣、以及所述信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)所述空間濾波器矩陣。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述分解第一矩陣包括
執(zhí)行所述第一矩陣的本征值分解以得到所述酉陣和所述對(duì)角陣。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，其特征在于，所述分解第一矩陣包括
對(duì)所述第一矩陣執(zhí)行多次Jacobi旋轉(zhuǎn)以得到所述酉陣和所述對(duì)角陣。
35.一種裝置，包括
用于基于信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)第一矩陣的裝置；
用于分解所述第一矩陣以得到酉陣和對(duì)角陣的裝置；以及
用于基于所述酉陣、所述對(duì)角陣、以及所述信道響應(yīng)矩陣推導(dǎo)空間濾波器矩陣的裝置。
36.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述用于分解第一矩陣的裝置包括
用于對(duì)所述第一矩陣執(zhí)行本征值分解以得到所述酉陣和所述對(duì)角陣的裝置。
37.如權(quán)利要求35所述的裝置，其特征在于，所述用于分解第一矩陣的裝置包括
用于對(duì)所述第一矩陣執(zhí)行多次Jacobi旋轉(zhuǎn)以得到所述酉陣和所述對(duì)角陣的裝置。
全文摘要
描述了高效率地推導(dǎo)空間濾波器矩陣的技術(shù)。在第一方案中，基于信道響應(yīng)矩陣迭代地推導(dǎo)Hermitian矩陣，并且通過(guò)迭代地推導(dǎo)該Hermitian矩陣來(lái)間接地計(jì)算矩陣求逆。在第二方案中，執(zhí)行多次旋轉(zhuǎn)來(lái)迭代地獲得信道響應(yīng)矩陣的偽逆矩陣的第一和第二矩陣?；诖说谝缓偷诙仃噥?lái)推導(dǎo)該空間濾波器矩陣。在第三方案中，基于該信道響應(yīng)矩陣形成一矩陣，并將其分解以獲得一酉陣和一對(duì)角陣?；诖擞详?、此對(duì)角陣、和該信道響應(yīng)矩陣來(lái)推導(dǎo)出空間濾波器矩陣。
文檔編號(hào)H04J1/00GK101243629SQ200680029759
公開(kāi)日2008年8月13日 申請(qǐng)日期2006年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月16日
發(fā)明者S·J·霍華德, J·W·凱徹姆, M·S·華萊仕, P·蒙森, J·R·沃爾頓 申請(qǐng)人:高通股份有限公司