專利名稱：信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的方法、裝置及信道預(yù)測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線通信才支術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多輸入多輸出(Multiple Input and Multiple Output, MIMO)系統(tǒng)中的信道預(yù)測(cè)沖支術(shù)。
背景技術(shù)：
采用多個(gè)發(fā)射和接收天線的MIMO技術(shù)是下一代無(wú)線通信的關(guān)鍵技術(shù)之 一，它能有效利用隨機(jī)衰落和可能存在的多徑傳^^來(lái)提供傳輸速率。MIMO 系統(tǒng)包括開(kāi)環(huán)MIMO系統(tǒng)和閉環(huán)MIMO系統(tǒng)，閉環(huán)MIMO系統(tǒng)是接收端將 信道信息反饋給發(fā)射端，然后對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)編碼、波速成型或者天線選 擇等操作。若發(fā)射端已知信道信息，可以對(duì)信道進(jìn)行預(yù)編碼，以獲得更好的 傳輸性能，其中的信道信息可由接收端反饋到發(fā)射端獲得，參見(jiàn)圖1，為閉環(huán) MIMO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
在實(shí)際通信系統(tǒng)中，反饋信道信息會(huì)占用較多的資源，而且在快速衰落 信道中，對(duì)反饋信息的效率和準(zhǔn)確度要求較高，目前采用的基于碼本的預(yù)編 碼方案。碼本的構(gòu)造和選擇是預(yù)編碼技術(shù)中的首要問(wèn)題，碼本是對(duì)最優(yōu)預(yù)編 碼矩陣的一個(gè)量化，碼本的大小和碼字之間的距離影響預(yù)編碼的性能。基于 碼本的預(yù)編碼又稱為量化預(yù)編碼，目前，量化預(yù)編碼已經(jīng)列入3GPP (第三代 合作伙伴計(jì)劃)標(biāo)準(zhǔn)，成為下行鏈路的備選方案之一。參見(jiàn)圖2，為量化預(yù)編 碼系統(tǒng)反饋鏈路示意圖，包括信道估計(jì)、信道預(yù)測(cè)、選擇碼字、反饋信道以 及查表等模塊。
圖1中，接收端在每個(gè)時(shí)隙都進(jìn)行一次信道估計(jì)。第j個(gè)時(shí)隙的信道估計(jì) 值表示為
fiC^) = H(jL) + S(,).................................公式1
其中，H(j丄)表示在^時(shí)刻的信道矩陣；s(^)為信道估計(jì)誤差矩陣。假設(shè)采用正交導(dǎo)頻，則信道估計(jì)誤差矩陣的各元素是獨(dú)立同分布的，它 們都服從均值為0、方差為a〗的高斯分布，即S(j丄) aAA^,^(0，^1(2)1)。接收 端利用信道的估計(jì)估計(jì)值來(lái)進(jìn)行接收端信號(hào)處理，并產(chǎn)生反饋信息。以下重 點(diǎn)描述反饋信息的產(chǎn)生。
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段，應(yīng)事先設(shè)計(jì)碼書(shū)C，發(fā)送端和接收端都存儲(chǔ)這個(gè)碼書(shū)。 碼書(shū)C是由M個(gè)碼字CV..，C"..，CM組成的集合，各碼字即為待選的預(yù)編碼矩 陣。各碼字都是iVTX^的正交單位陣，即滿足0^0^ = 1。碼書(shū)中每一個(gè)碼字 對(duì)應(yīng)一個(gè)序號(hào)(碼字C^的序號(hào)就是m )。碼書(shū)設(shè)計(jì)可以采用多種現(xiàn)有算法，此 處不多描述。
目前閉環(huán)MIMO系統(tǒng)所采用的幀結(jié)構(gòu)，決定了其每隔K個(gè)符號(hào)周期進(jìn)行 一次反饋。為產(chǎn)生反饋信息，接收端首先進(jìn)行信道預(yù)測(cè)。假設(shè)采用P階線性
預(yù)測(cè)器，它用一個(gè)緩存器存儲(chǔ)最近p + i次的信道估計(jì)值。在第z次反饋(^:時(shí) 刻)中，緩存器存儲(chǔ)的內(nèi)容為(fi(ziO， fi(W-化…，fi(W-信道預(yù)測(cè)值為
=E《郎K i丄).................................公式2
其中， 為第p個(gè)^ A器系數(shù)；《表示 的共軛。用a二[a。A,…,^f表
示預(yù)測(cè)器系數(shù)組成的向量。
根據(jù)公式2式給出的預(yù)測(cè)值，圖2中的選擇碼字模塊根據(jù)某種準(zhǔn)則從碼 書(shū)c二(cv..,c"中選出一個(gè)合適的碼字。目前存在多種碼字選擇的準(zhǔn)則，如 基于信道容量的準(zhǔn)則
argmaxlogdet「/ + ysC-fi(z-/:)W H(/K)Cm]..................7>式3
或者采用適用于線性接收機(jī)的最小奇異值準(zhǔn)則
argmax (Jmin{6(ifOCm}...................................公式4
具體采用何種準(zhǔn)則不在本發(fā)明討論范圍內(nèi)。
如果把這種操作用函數(shù)Q來(lái)表示，則在W時(shí)刻的反饋信息可以表示為
W[z]=她鬧}....................................公式5
由于WW必然是碼字Ch…,C^中的某一個(gè)，只需將它的序號(hào)通過(guò)反々責(zé)信道 送至發(fā)送端。假設(shè)反饋沒(méi)有錯(cuò)誤但有延時(shí)D,所以發(fā)送端可以在W + i)時(shí)刻得 到這個(gè)反饋的序號(hào)，它通過(guò)簡(jiǎn)單的查表操作就可獲知Wji]。確定了預(yù)編碼矩陣W[i]后，系統(tǒng)采用無(wú)功率分配的預(yù)編碼技術(shù)進(jìn)行信號(hào)傳送，具體地，可采
用以下/>式完成
y(W + A;) = H(W + A;) W[i] s(W + A;) + 7(化+ ￡>^^尺+ "_ 1......公式6
其中，y(iff + H(W + s(iiT + ;/(^ + 分別表示iff + yfc時(shí)刻的接收向 量、信道矩陣、發(fā)送信息符號(hào)、和信道噪聲向量。接收端對(duì)接收向量進(jìn)行各 種信號(hào)處理，最后完成譯碼。接收端處理包括多種方式，如最優(yōu)的ML檢觀'J、 計(jì)算復(fù)雜度低的MMSE接收機(jī)等。
通過(guò)上述介紹可知，在圖2的量化預(yù)編碼系統(tǒng)反饋鏈路中，信道預(yù)測(cè)模 塊通過(guò)公式2進(jìn)行的信道預(yù)測(cè)是比較關(guān)鍵的，只有準(zhǔn)確進(jìn)行信道預(yù)測(cè)后，才 能選擇合適的碼字，最終實(shí)現(xiàn)量化預(yù)編碼。目前比較常見(jiàn)的信道預(yù)測(cè)器是 Wiener預(yù)測(cè)器，Wiener預(yù)測(cè)器是基于最小均方差準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)的，可以使預(yù) 測(cè)值與真值的均方誤差達(dá)到最小。
然而，本發(fā)明人在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，目前所使用的包括Wiener預(yù)測(cè)器在 內(nèi)的預(yù)測(cè)器，僅考慮了點(diǎn)估計(jì)問(wèn)題，不能達(dá)到4艮好的信道估計(jì)效果。具體而 言，如果已知過(guò)去P個(gè)時(shí)刻的信道(或其估計(jì)值)， 一個(gè)P階預(yù)測(cè)器可以用來(lái) 估計(jì)將來(lái)某時(shí)刻的信道，其中Wiener預(yù)測(cè)器得到的預(yù)測(cè)值在均方誤差的意義 下是最優(yōu)的，但是，在量化預(yù)編碼系統(tǒng)中，要根據(jù)信道的預(yù)測(cè)值選擇碼字， 這個(gè)碼字會(huì)在將來(lái)一段時(shí)間內(nèi)被采用，在反饋速率比較低的情況下，碼字的 更新頻率比較慢，信道在兩次反饋之間可以已經(jīng)發(fā)生了明顯的變化，基于點(diǎn) 估計(jì)的傳統(tǒng)預(yù)測(cè)雖然能可以準(zhǔn)確地估計(jì)其中某時(shí)刻的信道，但是它的估計(jì)對(duì) 于其他時(shí)刻就可能比較差。由以上分析可知，目前僅基于點(diǎn)估計(jì)的信道預(yù)測(cè) 方案不能滿足量化預(yù)編碼系統(tǒng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的方法、裝置及信道預(yù)測(cè) 器，以解決現(xiàn)有信道預(yù)測(cè)方案不能滿足量化預(yù)編碼系統(tǒng)要求的問(wèn)題。
為此，本發(fā)明實(shí)施例釆用如下技術(shù)方案
一種信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的方法，用于在量化預(yù)編碼系統(tǒng)中進(jìn)行信道預(yù)測(cè)，包括獲取一時(shí)間段的平均接收信噪比；根據(jù)所述時(shí)間段的平 均接收信噪比，確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)。
一種信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的裝置，用于在量化預(yù)編碼系統(tǒng)中進(jìn) 行信道預(yù)測(cè)，包括信噪比獲取單元，用于獲取一時(shí)間段的平均接收信噪比； 信道預(yù)測(cè)系數(shù)確定單元，用于根據(jù)所述時(shí)間段的平均接收信噪比，確定信道 預(yù)測(cè)系數(shù)。
一種信道預(yù)測(cè)器，用于在量化預(yù)編碼系統(tǒng)中進(jìn)行信道預(yù)測(cè)，包括信噪 比獲取單元，用于獲取一時(shí)間段的平均接收信噪比；信道預(yù)測(cè)系數(shù)確定單元， 用于根據(jù)所述時(shí)間段的平均接收信噪比，確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)。
本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)具有反饋延時(shí)的量化預(yù)編碼系統(tǒng)，提出一種信道預(yù)測(cè) 方法、裝置及信道預(yù)測(cè)器。本發(fā)明實(shí)施例中，按照某段時(shí)間內(nèi)的平均接收信 噪比確定預(yù)測(cè)系數(shù)，使信道預(yù)測(cè)值可以反映所考慮時(shí)間段內(nèi)信道的整體狀態(tài)， 湘比較于現(xiàn)有方案僅基于點(diǎn)估計(jì)的信道預(yù)測(cè)，可改善量化預(yù)編碼系統(tǒng)的平均 特性。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)閉環(huán)MIMO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2為現(xiàn)有技術(shù)量化預(yù)編碼系統(tǒng)反饋鏈路示意圖3為本發(fā)明實(shí)施例信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的方法流程圖4為本發(fā)明另一實(shí)施例信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的方法流程圖5為本發(fā)明實(shí)施例信道預(yù)測(cè)與現(xiàn)有技術(shù)信道預(yù)測(cè)對(duì)比示意圖6為本發(fā)明實(shí)施例信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7為本發(fā)明實(shí)施例信道預(yù)測(cè)器內(nèi)部電路連接示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)具有反饋延時(shí)的量化預(yù)編碼系統(tǒng)，提出 一種信道預(yù)測(cè) 時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的方法。具體地，通過(guò)考慮時(shí)間段內(nèi)的平均接收信噪比 確定預(yù)測(cè)系數(shù)，其預(yù)測(cè)值可以反映所考慮時(shí)間段內(nèi)信道的整體狀態(tài)，從而改 善量化預(yù)編碼系統(tǒng)的平均特性。
如前所述，可通過(guò)/>式2完成信道預(yù)測(cè)，本發(fā)明實(shí)施例所重點(diǎn)考慮的是 確定其中的預(yù)測(cè)器系數(shù)a = [a。A,…,^f 。
參見(jiàn)圖3,為本發(fā)明實(shí)施例提供的信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的方法流 程圖，包括
S301:獲取一時(shí)間,殳的平均接收信噪比；
S302:根據(jù)所述時(shí)間段的平均接收信噪比，確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)。 下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
如前所述，量化預(yù)編碼系統(tǒng)中，接收端的檢測(cè)有很多方式。為了使預(yù)測(cè) 器適應(yīng)各種才企測(cè)方法，本發(fā)明實(shí)施例采用處理前的接收信噪比作為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。 在系統(tǒng)不進(jìn)行功率分配時(shí)，根據(jù)公式6， W + A;時(shí)刻的接收信噪比為
其中，i為系統(tǒng)的符號(hào)信噪比；II ll表示向量的2范數(shù)或矩陣的Frobenius 范數(shù)。
由于系統(tǒng)具有周期為K循環(huán)平穩(wěn)性，僅需考慮從iftT + "到(z + l)K + " -1這 段時(shí)間內(nèi)的情況。于是，根據(jù)公式5和公式7，系統(tǒng)的平均接收信噪比可以表 示為
其中，fi(W)是公式2給出的信道預(yù)測(cè)值。
根據(jù)量化預(yù)編碼系統(tǒng)模型以及統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理理論，可以獲得fi(W)和
公式7[1]若采用預(yù)測(cè)系數(shù)為a^[a。，^，…，aj的線性預(yù)測(cè)器，則預(yù)測(cè)值fi(W)的
各元素是獨(dú)立同分布的，它們都服從均值為0、方差為^Ra的高斯分布，即
~ CA/"wr,t (0 , (awRa) I I).....................公式9
其中，R是(尸+ l)x(P + l)的矩陣，它的第p行g(shù)列元素為M = V<|P —gl丄 ;) + a！(^, p，g二0，l,…,戶.........公式10
上面公式10中的^(.)和ai就是1.1節(jié)中給出的信道自相關(guān)函數(shù)和信道估 計(jì)方差；為Kronecker (克羅內(nèi)克)函數(shù)。在已知預(yù)測(cè)值fi(W)的條件下，信道矩陣H(W + A;)仍為高斯分布，其
各個(gè)分量仍互不相關(guān)，但均值與預(yù)測(cè)值有關(guān)，即
H(zX + A:)|A(A)}~CA^r
WT \ a"Ra
6,), (1-f
、 "\ aHRa ,
I".........公式11
其中，r^為(尸+ l)xl的向量，它的第p個(gè)元素為p = V<Oi + /0rs), p二o，i,…，戶….
.公式12
將以上[l]、 [2]分析結(jié)果應(yīng)用于公式8，可得
7s兀
7s
R
awRa
E
E
*酬，
H(ifQ W[i]
2
+ 4
—仏
k+d—1
kN2 awRa
awRa
.公式13
需要注意的是，上式中+ 從表面上分析是與awRa的值有關(guān)的，
但實(shí)際上并非如此，事實(shí)上，根據(jù)7>式9, fi(W)的方差正是aWRa,將fi(^T)與 系數(shù)+相乘相當(dāng)于把它歸一化為標(biāo)準(zhǔn)高斯分布，歸一化后它就與awRa的值
無(wú)關(guān)了。由以上分析可知，公式13中與預(yù)測(cè)系數(shù)a二[a。,^,…,ap]t有關(guān)的只有最后面的求和項(xiàng)。因?yàn)榇a字選擇是根據(jù)fi(W)進(jìn)行的，選出的碼字
w[zHQ消(ift:丌總是與fi(^:)相匹配的，所以公式13中{ }內(nèi)總是大于0的。于
是，最大化平均接收信噪比？的問(wèn)題就轉(zhuǎn)化為最大化公式13最后面的求和項(xiàng)， 即
上面公式14給出的最大化問(wèn)題與矩陣的廣義特征值問(wèn)題密切相關(guān)。根據(jù) 廣義特征值理i侖，公式14可以通過(guò)特征值分解進(jìn)行求解，即由公式10和 公式12計(jì)算R和^&w，…，r^+^^。求出矩陣R—"E::—、r巧R—*的最大特征 值(記為A^)及其對(duì)應(yīng)的特征向量(記為b)，則公式14的最大值就是A^，而 使公式14達(dá)到最大的信道預(yù)測(cè)系數(shù)為
最后需要說(shuō)明的 一 點(diǎn)是，上面給出的信道預(yù)測(cè)器設(shè)計(jì)方法依賴于信道自 相關(guān)函數(shù)補(bǔ))。在實(shí)際中系統(tǒng)中，信道自相關(guān)函數(shù)也需要通過(guò)現(xiàn)有的某種方法 進(jìn)行估計(jì)。本發(fā)明實(shí)施例不限制估計(jì)的具體算法。
通過(guò)上述對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的原理分析及介紹，不難得到本發(fā)明方法另一 實(shí)施例的流程，參見(jiàn)圖4，本發(fā)明方法另一實(shí)施例包括以下步驟
S401:確定系統(tǒng)工作參數(shù)；
具體地，系統(tǒng)工作參數(shù)包括符號(hào)周期i;、時(shí)隙長(zhǎng)度丄、反饋延時(shí)"、 預(yù)編碼矩陣更新間隔K以及信道估計(jì)誤差的方差ai ,并根據(jù)系統(tǒng)處理能力確 定預(yù)測(cè)階數(shù)P。其中，P越大，信道預(yù)測(cè)的性能越好，但運(yùn)算量也越大。
S402:計(jì)算信道自相關(guān)函數(shù)#);
該步驟中，計(jì)算信道自相關(guān)函數(shù)#)可采用現(xiàn)有技術(shù)中的滑動(dòng)平均法或其 它算法獲得。
S403:計(jì)算(P + l)x(P + l)矩陣R;
公式15具體地，可以通過(guò)/>式10計(jì)算m = w(l p — g I irj + a! = 0，1，…，P.............公式10
其中，<^為Kronecker (克羅內(nèi)克)函數(shù)。
S404:計(jì)算OP + l)xl的向量i^,rDw,…，i^+D一丄； 具體地，可以通過(guò)7>式12計(jì)算p = V<(pi + fc)rs), p^O，l,…,P...................公式12
然后，按照平均接收信噪比最大化準(zhǔn)則，在S305中確定所述矩陣和向量
構(gòu)成的關(guān)系式R^Efc=D rfcr^R5 然后執(zhí)行以下步驟
S405:計(jì)算得到關(guān)系式R4(J^JT、^)R4的最大特征值、ax，及對(duì)應(yīng)于 最大特4正值的特征向量b;
S406:計(jì)算信道預(yù)測(cè)系數(shù)，完成信道預(yù)測(cè)。 具體地，可通過(guò)公式15計(jì)算得到
a = [ao,ah…，apf = ........................公式15
計(jì)算出信道預(yù)測(cè)系數(shù)后，代入公式2完成信道預(yù)測(cè)。
為了更好地理解本發(fā)明實(shí)施例，下面給出 一個(gè)信道預(yù)測(cè)的實(shí)例。
假設(shè)發(fā)送端有4個(gè)天線(~ =4),同時(shí)發(fā)送2個(gè)數(shù)據(jù)流(^=2)，接收 端有2個(gè)天線(iVR^2),并且，系統(tǒng)采用4比特反饋(碼書(shū)中包括M^^二ie 個(gè)碼字，每個(gè)碼字都是4x2的正交單位陣)，載頻為/c二1.8GHz，系統(tǒng)的符號(hào) 周期為rs = * ms (相當(dāng)于波特率為30 ksps )，信道服從Jakes時(shí)間相關(guān)模型， 即(l)中仏(l"i;HJ。(27r力7;iTl),其中力是受移動(dòng)速度影響的多普勒擴(kuò)展。系 統(tǒng)的時(shí)隙結(jié)構(gòu)如中，每時(shí)隙包括20次傳送(丄=20),反饋信道在每個(gè)時(shí)隙反 饋2比特，于是反饋速率為3000比特/秒,反饋間隔為40個(gè)符號(hào)周期(K = 40), 反饋延時(shí)為40個(gè)符號(hào)周期("=40)，另外，系統(tǒng)采用正交導(dǎo)頻，導(dǎo)頻功率比
12信號(hào)功率高3dB。
根據(jù)公式15為此系統(tǒng)設(shè)計(jì)了 10階(尸=10)信道預(yù)測(cè)器，并將此信道預(yù)測(cè) 器與10階Wiener預(yù)測(cè)器(其預(yù)測(cè)器系數(shù)為aWiener = RT1")進(jìn)行了比較。圖5 顯示了在不同的移動(dòng)速度的條件下，采用本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)測(cè)器、Wiener預(yù) 測(cè)器、和不進(jìn)行信道預(yù)測(cè)時(shí)的平均接收信噪比和誤碼率性能。在仿真中發(fā)送 端采用QPSK調(diào)制方式，沒(méi)有進(jìn)行糾錯(cuò)編碼，發(fā)送符號(hào)信噪比7s二15dB。接 收端采用線性的MMSE沖妻收機(jī)。
由圖5可以明確，本發(fā)明實(shí)施例方案的信噪比高于現(xiàn)有方案，而誤碼率 則比現(xiàn)有方案低，可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例的信道預(yù)測(cè)是較佳方案，有助于整個(gè) 量化預(yù)編碼系統(tǒng)的性能優(yōu)化。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的裝置，用于在 量化預(yù)編碼系統(tǒng)中進(jìn)行信道預(yù)測(cè)，該裝置可以是信道預(yù)測(cè)器；或者，是指信 道預(yù)測(cè)器中的功能實(shí)體，可以通過(guò)軟件、硬件或軟硬件結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)。
參見(jiàn)圖6,本發(fā)明實(shí)施例提供的確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的裝置60包括信噪比
獲耳又單元601和信道預(yù)測(cè)系數(shù)確定單元602，其中，
信噪比獲取單元601,用于獲取一時(shí)間段的平均接收信噪比； 信道預(yù)測(cè)系數(shù)確定單元602,用于根據(jù)所述時(shí)間段的平均接收信噪比，確
定信道預(yù)測(cè)系數(shù)。
優(yōu)選地，所述信道預(yù)測(cè)系數(shù)確定單元602確定的信道預(yù)測(cè)系數(shù)是所述時(shí) 間段的平均接收信噪比最大時(shí)獲得的信道預(yù)測(cè)系數(shù)。
優(yōu)選地，所述信噪比獲取單元601通過(guò)以下公式確定所述時(shí)間段的平均 接收信噪比
<formula>formula see original document page 13</formula>
其中，7為^T + "到(i + l)K + "-l時(shí)間l爻內(nèi)的平均接收信噪比，7s為系 統(tǒng)的符號(hào)信噪比，iVj^為天線數(shù)，6(iftT)為信道預(yù)測(cè)值，W[i]為在W時(shí)刻的反 々貴信息，aWRa為方差。優(yōu)選地，所述信道預(yù)測(cè)系數(shù)確定單元602用于在所述時(shí)間段的平均接收 信噪比最大時(shí)，通過(guò)以下公式確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)a :
6為R—i(i:二+^、^)R4的最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量，其中 的第p
個(gè)元素為:fe]p = V<(;^ + &)rs)， p一i,…,P;
其中i;為符號(hào)周期，工為時(shí)隙長(zhǎng)度，"為反^f延時(shí)，K為預(yù)編碼矩陣更 新間隔，ai為信道估計(jì)誤差的方差，P為預(yù)測(cè)階數(shù)，^(.)為預(yù)獲得的信道自相 關(guān)函數(shù)，<5M為克羅內(nèi)克Kronecker函數(shù)。
另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種信道預(yù)測(cè)器，該信道預(yù)測(cè)器用于在量化 預(yù)編碼系統(tǒng)中進(jìn)行信道預(yù)測(cè)，可通過(guò)軟件、硬件或軟硬件結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)。優(yōu) 選地，所述信道預(yù)測(cè)器為采用濾波器實(shí)現(xiàn)的線性信道預(yù)測(cè)器。
參見(jiàn)圖7,為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種信道預(yù)測(cè)器內(nèi)部電路連接示意圖， 包括預(yù)測(cè)系數(shù)確定模塊701和信道預(yù)測(cè)模塊702。
其中，該預(yù)測(cè)系數(shù)確定模塊701可以為圖6所示的確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的 裝置60，它內(nèi)部結(jié)構(gòu)參見(jiàn)圖6及其描述，此處不再贅述。
信道預(yù)測(cè)模塊702，用于根據(jù)預(yù)測(cè)系數(shù)確定沖莫塊701確定的信道預(yù)測(cè)系數(shù) 進(jìn)行信道預(yù)測(cè)。
可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例針對(duì)具有反饋延時(shí)的量化預(yù)編碼系統(tǒng)，提出一種信 道預(yù)測(cè)方法及裝置，具體地，按照某段時(shí)間內(nèi)的平均接收信噪比最大化準(zhǔn)則， 確定預(yù)測(cè)系數(shù)，其預(yù)測(cè)值可以反映所考慮時(shí)間段內(nèi)信道的整體狀態(tài)，現(xiàn)比較 于現(xiàn)有方案僅基于點(diǎn)估計(jì)的信道預(yù)測(cè)，可改善量化預(yù)編碼系統(tǒng)的平均特性。
較佳地，本發(fā)明實(shí)施例提供的信道預(yù)測(cè)器可以是線性預(yù)測(cè)器，較傳統(tǒng)的
其中，
i 為(尸+ l)x(尸+ l)矩P車，該矩陣的第p行g(shù)列元素為Wiener預(yù)測(cè)器計(jì)算量并不增加。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的方法的過(guò)程可以通過(guò) 程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該 程序在執(zhí)行時(shí)執(zhí)行上述方法中的對(duì)應(yīng)步驟。所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可以如 ROM/RAM、磁碟、光盤(pán)等。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn) 飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的方法，用于在量化預(yù)編碼系統(tǒng)中進(jìn)行信道預(yù)測(cè)，其特征在于，包括獲取一時(shí)間段的平均接收信噪比；根據(jù)所述時(shí)間段的平均接收信噪比，確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述方法，其特征在于，根據(jù)所述時(shí)間段的平均接收 信噪比，確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的步驟包括確定使所述時(shí)間段的平均接收信噪比最大時(shí)的信道預(yù)測(cè)系數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，通過(guò)以下公式確定所述時(shí)間 段的平均接收信噪比<formula>formula see original document page 2</formula>其中，7為i + "到(i + l)iT + D-l時(shí)間段內(nèi)的平均接收信噪比，7s為系 統(tǒng)的符號(hào)信噪比，A^為天線數(shù)，fi(^T)為信道預(yù)測(cè)值，W[z]為在W時(shí)刻的反 饋信息，^Ra為方差。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，當(dāng)以下公式取最大值時(shí)，所述時(shí)間段的平均接收信噪比最大<formula>formula see original document page 2</formula>其中，"為信道預(yù)測(cè)系數(shù)。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，當(dāng)所述時(shí)間段的平均接收信噪比最大時(shí)，所述確定的信道預(yù)測(cè)系數(shù)。為<formula>formula see original document page 2</formula>其中，i 為(尸+ l)x(P + l)矩陣，該矩陣的第p行g(shù)歹'J元素為=P — d i乃)+ 4 化？ = 0，1，…，P ;*為R4(E^T、^)R4的最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量，其中^的第p 個(gè)元素為[《=踏"眠),p二o,l，…,P;其中i;為符號(hào)周期，丄為時(shí)隙長(zhǎng)度，"為反^"延時(shí)，K為預(yù)編碼矩陣更 新間隔，ai為信道估計(jì)誤差的方差，P為預(yù)測(cè)階lt， ^(.)為預(yù)獲得的信道自相 關(guān)函數(shù)，<5M為克羅內(nèi)克Kronecker函數(shù)。
6、 一種信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的裝置，用于在量化預(yù)編碼系統(tǒng)中 進(jìn)行信道預(yù)測(cè)，其特征在于，包括信噪比獲取單元，用于獲取一時(shí)間段的平均接收信噪比； 信道預(yù)測(cè)系數(shù)確定單元，用于才艮據(jù)所述時(shí)間段的平均接收信噪比，確定 信道預(yù)測(cè)系數(shù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述信道預(yù)測(cè)系數(shù)確定單元，用于確定使所述時(shí)間段的平均接收信噪比 最大時(shí)的信道預(yù)測(cè)系數(shù)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，所述信噪比獲取單元通過(guò)以下公式確定 所述時(shí)間段的平均接收信噪比<formula>formula see original document page 3</formula>其中，？為W + "到(i + l)K + " — 1時(shí)間段內(nèi)的平均接收信噪比，7s為系 統(tǒng)的符號(hào)信噪比，A^為天線數(shù)，fi(W)為信道預(yù)測(cè)值，WW為在W時(shí)刻的反 々貴信息，aWRa為方差。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述信道預(yù)測(cè)系數(shù)確定單元，用于在所述時(shí)間段的平均接收信噪比最大 時(shí)，通過(guò)以下公式確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)a: a = [ao,a工,…，Op]71 = R_% ;其中，i 為CP + l)x(尸+ i)矩陣，該矩陣的第p行g(shù)歹'J元素為[R]P,g = V<l p — g I丄k) + ^ <5m, P,g = o,i,…,P;6為R4(Ef:-、i^)R4的最大特征值對(duì)應(yīng)的特征向量，其中^的第p個(gè)元素為[rfc]p=#"/ors)， p = o,v..,p;其中i;為符號(hào)周期，丄為時(shí)隙長(zhǎng)度，"為反饋延時(shí)，K為預(yù)編碼矩陣更新間隔，4為信道估計(jì)誤差的方差，p為預(yù)測(cè)階數(shù)，w(.)為預(yù)獲得的信道自相關(guān)函數(shù)，(^為克羅內(nèi)克Kronecker函數(shù)。
10、 一種信道預(yù)測(cè)器，其特征在于，所述信道預(yù)測(cè)器包含如權(quán)利要求6 -9任意一項(xiàng)所述的信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種信道預(yù)測(cè)時(shí)確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)的方法、裝置及信道預(yù)測(cè)器，用于在量化預(yù)編碼系統(tǒng)中進(jìn)行信道預(yù)測(cè)，其中的方法包括以下步驟獲取一時(shí)間段的平均接收信噪比；根據(jù)所述時(shí)間段的平均接收信噪比，確定信道預(yù)測(cè)系數(shù)。本發(fā)明按照某段時(shí)間內(nèi)的平均接收信噪比確定預(yù)測(cè)系數(shù)，其預(yù)測(cè)值可以反映所考慮時(shí)間段內(nèi)信道的整體狀態(tài)，現(xiàn)比較于現(xiàn)有方案僅基于點(diǎn)估計(jì)的信道預(yù)測(cè)，可改善量化預(yù)編碼系統(tǒng)的平均特性。
文檔編號(hào)H04L25/02GK101640649SQ200810041328
公開(kāi)日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者朱鵬程, 李元杰, 炎 王 申請(qǐng)人:上海華為技術(shù)有限公司;東南大學(xué)