CN102149184A - 发送功率分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发送功率分配方法及装置，该方法包括步骤：获得MIMO系统的瞬时信道状态矩阵，然后确定获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值，再根据确定出的各奇异值，确定为该MIMO系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵，根据确定出的功率分配矩阵，为该MIMO系统的各发送天线分配发送功率。采用本发明技术方案，解决了现有技术中存在的分配发送功率时计算复杂度较高，降低了分配发送功率的效率的问题。

Description

发送功率分配方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种发送功率分配方法及装置。

背景技术

在多输入多输出(MIMO，Multiple-Input-Multiple-Output)系统中，不同的发送天线可以看作是不同的子信道，需要为每个发送天线分配发送功率，设MIMO系统中的发送天线的数量为M，接收天线的数量为N，为第i个发送天线分配的发送功率为P_i，那么此时MIMO系统的容量为：

$C=\underset{i=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+\frac{P_i}{{{\mathrm{\σ}}_n}^2}{\mathrm{\λ}}_i)$

其中，C为MIMO系统的系统容量，l为MIMO系统的瞬时信道状态矩阵H的秩，H为M×N的矩阵，σ_n ²为噪声的方差，λ_i为瞬时信道状态矩阵H的第i个奇异值。

现有技术中为发送天线分配发送功率的方法主要为平均功率分配法和最优功率分配法两种。

若按照平均功率分配方法为各发送天线分配功率，即将总发送功率平均分配给各个发送天线，设MIMO系统的总发送功率为P_T，则为每个发送天线分配的发送功率为

此时MIMO系统的系统容量为：

$C=\underset{i=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+\frac{P_T}{{{\mathrm{M\σ}}_n}^2}{\mathrm{\λ}}_i)$

但是MIMO系统中每个发送天线对应的子信道的瞬时信道状态可能不同，因此采用平均功率分配方式分配发送功率时，MIMO系统的系统容量可能较差，系统性能也较低。

针对平均分配方式分配发送功率时MIMO系统的系统容量较差的问题，现有技术提出可以采用最优功率分配方法，针对不同的发送天线，自适应的调整不同的发送功率以获得最大的系统容量，为了获得MIMO系统的最大系统容量，也就是获得maX(C)，采用拉格朗日差值算法来计算下述式子：

$\max \left(C\right)=\max (\underset{i=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+\frac{P_i}{{{\mathrm{\σ}}_n}^2}{\mathrm{\λ}}_i)+\mathrm{\λ}(\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i-P_T))$

通过对上述式子的两边求导等计算方式，可以计算出为每个发送天线分配的发送功率P_i的经典注水法的解：

$P_i={(\mathrm{\μ}-\frac{{{\mathrm{\σ}}_n}^2}{{\mathrm{\λ}}_i})}^{+}$

其中μ就是功率注水线，是根据迭代法计算得到的， $\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i=P_T,$ ${(\mathrm{\μ}-\frac{{{\mathrm{\σ}}_n}^2}{{\mathrm{\λ}}_i})}^{+}=\max (\mathrm{\μ}-\frac{{{\mathrm{\σ}}_n}^2}{{\mathrm{\λ}}_i},0),$ 采用注水法分配发送功率的原理如图1所示，每根柱形对应一个发送天线，每根柱形的下面的阴影部分表示该发送天线对应的子信道的信道恶劣状况，即

上面的阴影部分表示分配给该发送发送天线的发送功率，信道恶劣状况超过注水线μ的发送天线将被舍弃，不再为该发送天线分配发送功率。

采用最优功率分配方法分配发送功率时，MIMO系统的系统容量为：

$C=\underset{i=1}{\overset{l}{\mathrm{\Σ}}}{\log }_2(1+{(\frac{{\mathrm{\λ}}_i\mathrm{\μ}}{{\mathrm{\σ}}_n^2}-1)}^{+})$

由上述处理过程可知，采用最优功率分配方法为MIMO系统的发送天线分配发送功率时，需要基于迭代法计算出功率注水线μ的值，然后再根据μ分配发送功率，而迭代法计算的复杂度较高，因此就降低了分配发送功率的效率。

发明内容

本发明实施例提供一种发送功率分配方法及装置，用以解决现有技术中存在的分配发送功率时计算复杂度较高，降低了分配发送功率的效率的问题。

本发明实施例技术方案如下：

一种发送功率分配方法，该方法包括步骤：获得多输入多输出系统的瞬时信道状态矩阵；确定获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值；根据确定出的各奇异值，确定为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵；根据确定出的功率分配矩阵，为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率。

一种发送功率分配装置，包括：获得单元，用于获得多输入多输出系统的瞬时信道状态矩阵；第一确定单元，用于确定获得单元获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值；第二确定单元，用于根据第一确定单元确定出的各奇异值，确定为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵；分配单元，用于根据第二确定单元确定出的功率分配矩阵，为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率。

本发明实施例技术方案中，若需要为MIMO系统的各发送天线分配发送功率，首先应获得该MIMO系统的瞬时信道状态矩阵，然后确定获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值，再根据确定出的各奇异值，确定为该MIMO系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵，根据确定出的功率分配矩阵，为该MIMO系统的各发送天线分配发送功率，由上可见，本发明实施例中的发送功率分配方法不再需要采用迭代法计算功率注水线，只需要根据瞬时信道状态矩阵的各个奇异值确定功率分配矩阵，然后根据功率分配矩阵分配发送功率即可，这就有效地降低了分配发送功率的复杂度，提高了分配发送功率的分配效率。

附图说明

图1为本发明实施例中，最优功率分配方法原理示意图；

图2为本发明实施例中，发送功率分配方法流程示意图；

图3为本发明实施例中，采用不同的功率分配方法分配发送功率时的仿真结果示意图；

图4为本发明实施例中，采用过时的瞬时信道状态分配发送功率时的仿真结果示意图；

图5为本发明实施例中，发送功率分配装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。

如图2所示，为本发明实施例中发送功率分配方法流程图，其具体处理过程如下：

步骤21，获得MIMO系统的瞬时信道状态矩阵，其中该MIMO系统中的发送天线的数量可以但不限于不大于接收天线的数量；

若MIMO系统中的发送天线的数量为M，接收天线的数量为N，则该MIMO系统的瞬时信道状态矩阵为H_M×N，H_M×N为M×N的矩阵。

若 $H_{M\×N}=\left[\begin{array}{cccc}{h}_{11}& h_{12}& \·\·\·& h_{1N}\\ h_{21}& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·\\ \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·& \·\·\·\\ h_{M1}& \·\·\·& \·\·\·& h_{\mathrm{MN}}\end{array}\right],$ 其中h₁₁表示第1个发送天线到第1个接收天线的信道的瞬时信道状态，h₁₂表示第1个发送天线到第2个接收天线的信道的瞬时信道状态，h₂₁表示第2个发送天线到第1个接收天线的信道的瞬时信道状态，依次类推，h_MN表示第M个发送天线到第N个接收天线的信道的瞬时信道状态，其中确定每个发送天线到每个接收天线的信道的瞬时信道状态，包括确定自由空间的传播损耗、阴影衰落以及多径衰落等多种因素对信号在信道中传播所产生的影响。

步骤22，确定获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值；

本发明实施例中，确定获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值可以但不限于为下述过程：

首先将获得的瞬时信道状态矩阵分解为第一酉矩阵、第二酉矩阵以及非负定对角矩阵，然后根据分解得到的非负定对角矩阵，确定获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值。

其中，本发明实施例中，采用奇异值分解方法，将瞬时信道状态矩阵H_M×N分解为第一酉矩阵、第二酉矩阵以及非负定对角矩阵，设U_M×M为第一酉矩阵，V_N×N为第二酉矩阵，Λ_M×N为非负定对角矩阵，则：

H_M×N＝U_M×MΛ_M×N(V_N×N)^T

若M≤N，即Λ_M×N中的行向量的数量不大于列向量的数量，此时 ${\mathrm{\Λ}}_{M\×N}\left[\begin{array}{cccccc}{\mathrm{\λ}}_1& & & & & \\ & \·\·\·& & & & \\ & & {\mathrm{\λ}}_i& & & \\ & & & \·\·\·& & \\ & & & & {\mathrm{\λ}}_M& \end{array}\right],$ λ_i为Λ_M×N中的非零元素，根据分解得到的非负定对角矩阵Λ_M×N，确定瞬时信道状态矩阵H_M×N的各奇异值，可以但不限于为下述：

将Λ_M×N中的λ_i确定为上述瞬时信道状态矩阵H_M×N的第i个奇异值，其中1≤i≤M。

步骤23，根据确定出的各奇异值，确定为该MIMO系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵；

其中，若Q_M×M为确定出的功率分配矩阵，则：

$Q_{M\×M}=\left[\begin{array}{ccccc}{Q}_{11}& & & & \\ & \·\·\·& & & \\ & & Q_{\mathrm{ii}}& & \\ & & & \·\·\·& \\ & & & & Q_{\mathrm{MM}}\end{array}\right]$

$Q_{11}=\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T,$ $Q_{\mathrm{MM}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_M}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T,$ 即 $Q_{\mathrm{ii}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_M}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T.$

也就是说：

$Q_{M\×M}=\left[\begin{array}{ccccc}\frac{{\mathrm{\λ}}_1}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & & & \\ & \·\·\·& & & \\ & & \frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & \\ & & & \·\·\·& \\ & & & & \frac{{\mathrm{\λ}}_M}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T\end{array}\right]$

其中P_T为该MIMO系统的总发送功率。

步骤24，根据确定出的功率分配矩阵，为该MIMO系统的各发送天线分配发送功率。

若确定出的功率分配矩阵为：

$Q_{M\×M}=\left[\begin{array}{ccccc}{Q}_{11}=\frac{{\mathrm{\λ}}_1}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & & & \\ & \·\·\·& & & \\ & & Q_{\mathrm{ii}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & \\ & & & \·\·\·& \\ & & & & Q_{\mathrm{MM}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_M}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T\end{array}\right]$

则为该MIMO系统中的第i个发送天线分配的发送功率为：

$P_i=Q_{\mathrm{ii}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T$

由于 $P_T=\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{P}_i,$ 则：

$P_T=Q_{11}+Q_{22}+\·\·\·+Q_{\mathrm{ii}}+\·\·\·+Q_{\mathrm{MM}}$

$=\frac{{\mathrm{\λ}}_1}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T+\frac{{\mathrm{\λ}}_2}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T+\·\·\·+\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T+\·\·\·+\frac{{\mathrm{\λ}}_M}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T$

$=\frac{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\text{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T$

$=P_T$

综上可见，采用本发明实施例技术方案进行发送功率分配时，为各个发送天线分配的发送功率的和等于总的发送功率，这就充分的利用了所有发送功率。

由上述处理过程可知，本发明实施例技术方案中，若需要为MIMO系统的各发送天线分配发送功率，首先应获得该MIMO系统的瞬时信道状态矩阵，然后确定获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值，再根据确定出的各奇异值，确定为该MIMO系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵，根据确定出的功率分配矩阵，为该MIMO系统的各发送天线分配发送功率，由上可见，本发明实施例中的发送功率分配方法不再需要采用迭代法计算功率注水线，只需要根据瞬时信道状态矩阵的各个奇异值确定功率分配矩阵，然后根据功率分配矩阵分配发送功率即可，这就有效地降低了分配发送功率的复杂度，提高了分配发送功率的分配效率。

本发明实施例还针对三种不同的发送功率分配方法进行仿真，如图3所示，为仿真结果示意图，从图3可以看出，采用本发明实施例提出的方法分配发送功率时系统容量优于采用平均功率分配方法分配发送功率时的系统容量。

图4为本发明实施例中，采用过时的瞬时信道状态分配发送功率时的仿真结果示意图，从图4可以看出，采用本发明实施例提出的分配方法分配发送功率时，MIMO系统的系统容量可能优于采用最优功率分配方法分配发送功率时的系统容量。

现有技术中，若采用最优功率分配方法分配发送功率时，未能及时获得新的瞬时信道状态时，可能采用过时的瞬时信道状态进行发送功率的分配，在这种情况下，可能出现这样一种情况，上一次分配时，某个子信道的信道状况比较差，从而被最优功率分配方法舍弃，而此时该子信道状况已经改善，凡是由于未能得到及时的反馈信息，则继续认为该子信道的信道状况依然较差，此时最优功率分配方法依旧舍弃该子信道，从而损失了相应的容量。而本发明实施例提出的发送功率分配方法，不再舍弃该子信道，而是为该子信道分配相应的发送功率，从而能够得到该已经改善的子信道的容量。

本发明实施例中，分配发送功率时的总的复杂度为奇异值分解方法的复杂度，现有技术中的最优功率分配方法的复杂度为：奇异值分解方法的复杂度+迭代算法的复杂度×K，其中K为计算注水线时的迭代运算次数，通过大量仿真表明，K的取值在40～100最为合理，由此可见，本发明实施例提出的发送功率分配方法的复杂度远低于最优功率分配方法的复杂度。

相应的，本发明实施例还提供一种发送功率分配装置，如图5所示，包括获得单元51、第一确定单元52、第二确定单元53和分配单元54，其中：

获得单元51，用于获得MIMO系统的瞬时信道状态矩阵；

第一确定单元52，用于确定获得单元51获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值；

第二确定单元53，用于根据第一确定单元52确定出的各奇异值，确定为上述MIMO系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵；

分配单元54，用于根据第二确定单元53确定出的功率分配矩阵，为上述MIMO系统的各发送天线分配发送功率。

较佳地，第一确定单元52具体包括分解子单元和确定子单元，其中：

分解子单元，用于将获得单元51获得的瞬时信道状态矩阵进行分解，得到非负定对角矩阵；

确定子单元，用于根据分解子单元分解得到的非负定对角矩阵，确定获得单元51获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值。

更佳地，若获得单元51获得的瞬时信道状态矩阵为H_M×N，其中M为上述MIMO系统的发送天线的数量，N为上述MIMO系统的接收天线的数量，且M≤N，则分解子单元基于下述方式，将获得单元51获得的瞬时信道状态矩阵进行分解：

H_M×N＝U_M×MΛ_M×N(V_N×N)^T

其中，U_M×M为第一酉矩阵；V_N×N为第二酉矩阵；Λ_M×N为非负定对角矩阵。

更佳地，若 ${\mathrm{\Λ}}_{M\×N}\left[\begin{array}{cccccc}{\mathrm{\λ}}_1& & & & & \\ & \·\·\·& & & & \\ & & {\mathrm{\λ}}_i& & & \\ & & & \·\·\·& & \\ & & & & {\mathrm{\λ}}_M& \end{array}\right],$ λ_i为Λ_M×N中的非零元素，则确定子单元将Λ_M×N中的λ_i确定为上述瞬时信道状态矩阵的第i个奇异值，其中1≤i≤M。

较佳地，为上述MIMO系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵是第二确定单元53通过下述方式确定的：

$Q_{M\×M}=\left[\begin{array}{ccccc}{Q}_{11}=\frac{{\mathrm{\λ}}_1}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & & & \\ & \·\·\·& & & \\ & & Q_{\mathrm{ii}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & \\ & & & \·\·\·& \\ & & & & Q_{\mathrm{MM}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_M}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T\end{array}\right]$

其中Q_M×M为为上述MIMO系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵；

M为上述MIMO系统中的发送天线的数量；

P_T为上述MIMO系统的总发送功率；

λ_i为确定出的瞬时信道状态矩阵的第i个奇异值，1≤i≤M。

更佳地、分配单元54通过下述方式为上述MIMO系统的各发送天线分配发送功率：

$P_i=Q_{\mathrm{ii}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T$

其中，P_i为为第i个发送天线分配的发送功率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种发送功率分配方法，其特征在于，包括：

获得多输入多输出系统的瞬时信道状态矩阵；

确定获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值；

根据确定出的各奇异值，确定为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵；

根据确定出的功率分配矩阵，为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率。

2.如权利要求1所述的发送功率分配方法，其特征在于，确定获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值，具体包括：

将获得的瞬时信道状态矩阵进行分解，得到非负定对角矩阵；

根据分解得到的非负定对角矩阵，确定所述瞬时信道状态矩阵的各奇异值。

3.如权利要求2所述的发送功率分配方法，其特征在于，若获得的所述瞬时信道状态矩阵为H_M×N，其中M为所述多输入多输出系统的发送天线的数量，N为所述多输入多输出系统的接收天线的数量，且M≤N，则基于下述方式，将获得的瞬时信道状态矩阵进行分解：

H_M×N＝U_M×MΛ_M×N(V_N×N)^T

其中，U_M×M为第一酉矩阵；V_N×N为第二酉矩阵；Λ_M×N为非负定对角矩阵。

4.如权利要求3所述的发送功率分配方法，其特征在于，若 ${\mathrm{\Λ}}_{M\×N}=\left[\begin{array}{ccccc}{\mathrm{\λ}}_1& & & & \\ & ...& & & \\ & & {\mathrm{\λ}}_i& & \\ & & & ...& \\ & & & & {\mathrm{\λ}}_M\end{array}\right],$ λ_i为Λ_M×N中的非零元素，则根据分解得到的非负定对角矩阵，确定所述瞬时信道状态矩阵的各奇异值，具体为：

将Λ_M×N中的λ_i确定为所述瞬时信道状态矩阵的第i个奇异值，其中1≤i≤M。

5.如权利要求1所述的发送功率分配方法，其特征在于，为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵是通过下述方式确定的：

$Q_{M\×M}=\left[\begin{array}{ccccc}{Q}_{11}=\frac{{\mathrm{\λ}}_1}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & & & \\ & ...& & & \\ & & Q_{\mathrm{ii}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & \\ & & & ...& \\ & & & & Q_{\mathrm{MM}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_M}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T\end{array}\right]$

其中Q_M×M为为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵；

M为所述多输入多输出系统中的发送天线的数量；

P_T为所述多输入多输出系统的总发送功率；

λ_i为确定出的所述瞬时信道状态矩阵的第i个奇异值，1≤i≤M。

6.如权利要求5所述的发送功率分配方法，其特征在于，通过下述方式为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率：

$P_i=Q_{\mathrm{ii}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T$

其中，P_i为为第i个发送天线分配的发送功率。

7.一种发送功率分配装置，其特征在于，包括：

获得单元，用于获得多输入多输出系统的瞬时信道状态矩阵；

第一确定单元，用于确定获得单元获得的瞬时信道状态矩阵的各奇异值；

第二确定单元，用于根据第一确定单元确定出的各奇异值，确定为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵；

分配单元，用于根据第二确定单元确定出的功率分配矩阵，为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率。

8.如权利要求7所述的发送功率分配装置，其特征在于，第一确定单元具体包括：

分解子单元，用于将获得单元获得的瞬时信道状态矩阵进行分解，得到非负定对角矩阵；

确定子单元，用于根据分解子单元分解得到的非负定对角矩阵，确定获得单元获得的所述瞬时信道状态矩阵的各奇异值。

9.如权利要求8所述的发送功率分配装置，其特征在于，若获得单元获得的所述瞬时信道状态矩阵为H_M×N，其中M为所述多输入多输出系统的发送天线的数量，N为所述多输入多输出系统的接收天线的数量，且M≤N，则所述分解子单元基于下述方式，将获得单元获得的瞬时信道状态矩阵进行分解：

H_M×N＝U_M×MΛ_M×N(V_N×N)^T

其中，U_M×M为第一酉矩阵；V_N×N为第二酉矩阵；Λ_M×N为非负定对角矩阵。

10.如权利要求9所述的发送功率分配装置，其特征在于，若 ${\mathrm{\Λ}}_{M\×N}=\left[\begin{array}{ccccc}{\mathrm{\λ}}_1& & & & \\ & ...& & & \\ & & {\mathrm{\λ}}_i& & \\ & & & ...& \\ & & & & {\mathrm{\λ}}_M\end{array}\right],$ λ_i为Λ_M×N中的非零元素，则确定子单元将Λ_M×N中的λ_i确定为所述瞬时信道状态矩阵的第i个奇异值，其中1≤i≤M。

11.如权利要求7所述的发送功率分配装置，其特征在于，为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵是所述第二确定单元通过下述方式确定的：

$Q_{M\×M}=\left[\begin{array}{ccccc}{Q}_{11}=\frac{{\mathrm{\λ}}_1}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & & & \\ & ...& & & \\ & & Q_{\mathrm{ii}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T& & \\ & & & ...& \\ & & & & Q_{\mathrm{MM}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_M}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T\end{array}\right]$

其中Q_M×M为为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率时的功率分配矩阵；

M为所述多输入多输出系统中的发送天线的数量；

P_T为所述多输入多输出系统的总发送功率；

λ_i为确定出的所述瞬时信道状态矩阵的第i个奇异值，1≤i≤M。

12.如权利要求11所述的发送功率分配装置，其特征在于，所述分配单元通过下述方式为所述多输入多输出系统的各发送天线分配发送功率：

$P_i=Q_{\mathrm{ii}}=\frac{{\mathrm{\λ}}_i}{\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\λ}}_i}{P}_T$

其中，P_i为为第i个发送天线分配的发送功率。

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