CN102195691B - Mimo系统中码本生成方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种MIMO系统中码本生成方法、装置及系统，涉及无线通信技术领域，在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。该系统中在进行通信的两端中配置有相同的预设码本集，该方法包括：获得初始码本；在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子发送给通信对端。本发明实施例主要应用于预编码的码本设计领域。

Description

MIMO系统中码本生成方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及MIMO系统中码本生成方法、装置及系统。

背景技术

目前，在MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)系统中通常采用基于码本的预编码技术，在发送端对数据进行预编码。上述基于码本的预编码技术需要在发送端和接收端都预先配置好相同的固定码本集，当数据通信发生时，接收端首先根据当前的瞬时信道状态信息，计算某优化标准下的最优预编码矩阵；然后在其所配置的固定码本集中，选择与最优预编码矩阵最接近的码本，并将此码本的序号反馈给发送端。发送端收到该码本的序号后，在所配置的固定码本集中选择此序号对应的码本，并采用该码本作为预编码矩阵对数据进行预编码后发送给接收端，完成一次通信。

现有技术对基于均匀信道分解的系统码本设计的研究中，提出了一种双码本的设计方法。然而，发明人发现采用上述双码本进行预编码时，由于接收端需要预先配置双码本，一方面提高了码本的精度，但另一方面也增加了接收端的码本存储空间。

发明内容

本发明的实施例提供一种MIMO系统中码本生成方法、装置及系统，在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。

一种MIMO系统中码本生成方法，所述方法包括：

获得初始码本；

接收通信对端发送的旋转因子；

利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码。

一种MIMO系统中码本生成方法，所述方法包括：

获得初始码本；

在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子发送给通信对端。

一种通信装置，配置有预设码本集，该通信装置包括：

初始码本获得单元，用于获得初始码本；

接收单元，用于接收通信对端发送的旋转因子；

码本生成单元，用于利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码。

一种通信装置，配置有预设码本集，所述通信装置包括：

初始码本获得单元，用于获得初始码本；

码本生成单元，用于在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码；

发送单元，用于在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子发送给通信对端。

一种MIMO系统，在进行通信的两端中配置有相同的预设码本集，该系统包括：

接收端，用于获得初始码本；在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子发送给通信对端；

发送端，用于获得初始码本，接收通信对端发送的旋转因子，利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码。

由上述技术方案所描述的本发明实施例，接收端首先获得初始码本，在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子反馈给发送端。采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。并且所述新码本和原来的初始码本共同组成了双码本，从而提高了预编码码本的精度。并且该新码本不作为固定的码本存放于预设码本集中，因而不会增加码本的存储空间。从而在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。

发送端首先会获得与接收端对应的初始码本，在接收到上述接收端反馈的旋转因子后，利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，并利用所述新码本对数据流进行预编码。从而提高了预编码的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例中码本生成方法的流程图；

图2为实施例中码本生成方法的流程图；

图3为实施例中其中一种通信装置的结构框图；

图4为实施例中另外一种通信装置的结构框图；

图5为实施例中MIMO系统结构图；

图6为实施例中码本生成方法的流程图；

图7为实施例中码本生成方法的流程图；

图8为实施例中旋转因子为k和i时码本生成方法的示意图；

图9为实施例中其中一种通信装置的结构框图；

图10为实施例中另外一种通信装置的结构框图；

图11为实施例中MIMO系统结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种MIMO系统中码本生成方法，在进行通信的两端中配置有相同的预设码本集，如图1所示，该方法包括如下步骤：

101、从预设码本集中选择初始码本。所述初始码本用于对数据流进行初始预编码。

102、在接收到的信号质量低于预定质量时，利用预设的旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本。所述接收到的信号采用初始码本进行预编码，在上述接收到的信号质量低于预定质量时，通过利用预设的旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，可以调整码本的精度，使得所有的码流可以在所有可用的天线上进行旋转得到最佳的空间子信道。

上述信号质量低于预定质量包括以下几种中的任何一种情况：在MIMO系统误码率大于MIMO系统预设需求门限时；或者，在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值大于预设能量差值时；或者，在MIMO系统误码率大于MIMO系统预设需求门限，并且在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值大于预设能量差值时。

103、在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子反馈给通信对端。所述信号质量满足预定质量包括以下几种中的任何一种情况：在MIMO系统误码率不大于MIMO系统预设需求门限时；或者，在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值不大于预设能量差值时；或者，在MIMO系统误码率不大于MIMO系统预设需求门限，并且在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值不大于预设能量差值时。采用得出的新码本对信号质量进行估算，在得出的信号质量满足预定质量时对应的旋转因子反馈给通信对端。

由于采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。并且所述新码本和原来的初始码本共同组成了双码本，从而提高了预编码码本的精度。并且该新码本不作为固定的码本存放于预设码本集中，因而不会增加码本的存储空间。与现有技术中采用的双码本进行预编码相比，在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。

一种MIMO系统中码本生成方法，在进行通信的两端中配置有相同的预设码本集，如图2所示，该方法包括如下步骤：

201、从预设码本集中选择初始码本。所述初始码本与其通信对端所选的初始码本相同。

202、接收通信对端反馈的旋转因子。该旋转因子是该通信对端采用其得出的新码本对信号质量进行估算，在得出的信号质量满足预定质量时对应的旋转因子。

203、利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本。利用所述新码本对数据流进行预编码。由于采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。从而提高了预编码的性能。

一种通信装置，配置有预设码本集，如图3所示，所述通信装置包括：初始码本获得单元31，码本生成单元32和发送单元33。

其中，初始码本获得单元31用于从预设码本集中选择初始码本，进而获得初始码本。码本生成单元32用于在接收到的信号质量低于预定质量时，利用预设的旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本。通过利用预设的旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，可以调整码本的精度，使得所有的码流可以在所有可用的天线上进行旋转得到最佳的空间子信道。发送单元33用于在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子反馈给通信对端。

由于采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。并且所述新码本和原来的初始码本共同组成了双码本，从而提高了预编码码本的精度。并且该新码本不作为固定的码本存放于预设码本集中，因而不会增加码本的存储空间。与现有技术中采用的双码本进行预编码相比，在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。

一种通信装置，配置有预设码本集，该通信装置可以是基站，或者基站控制器，或者发射端等。如图4所示，该通信装置包括：初始码本获得单元41，接收单元42，码本生成单元43。

初始码本获得单元41用于获得初始码本，可以从预设码本集中选择初始码本。所述初始码本与其通信对端所选的初始码本相同。接收单元42用于接收通信对端反馈的旋转因子。该旋转因子是该通信对端采用其得出的新码本对信号质量进行估算，在得出的信号质量满足预定质量时对应的旋转因子。码本生成单元43用于利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本。所述新码本用于对数据流进行预编码。由于采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。从而提高了预编码的性能。

一种MIMO系统，在进行通信的两端中配置有相同的预设码本集，如图5所示，该系统包括：接收端51和发送端52。

接收端51用于获得初始码本；在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子发送给通信对端。发送端52用于获得初始码本，接收通信对端发送的旋转因子，利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码。

由于发送端在对码流进行预编码时，采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本，这样可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。并且所述新码本和原来的初始码本共同组成了双码本，从而提高了预编码码本的精度。并且该新码本不作为固定的码本存放于预设码本集中，因而不会增加码本的存储空间。从而在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。

本发明实施例将以具体预编码的过程为例来详细描述一种MIMO系统中码本生成方法，该方法中在进行通信的两端中配置有相同的预设码本集，如图6所示，该方法包括如下步骤：

601、从预设码本集中选择初始码本。所述初始码本用于对数据流进行初始预编码。本步骤可以具体通过下面的步骤实现：

601A、将估计出的信道矩阵进行分解得出发送端预编码矩阵和接收端预编码矩阵。可以采用现有的奇异值分解技术对信道矩阵进行分解得出发送端预编码矩阵和接收端预编码矩阵。

601B、根据MIMO系统所支持的天线数和码流个数，从其预设码本集中选择与所述发送端预编码矩阵最接近的初始码本。本步骤可以采用现有技术实现，在此不再赘述。

602、在接收到的信号质量低于预定质量时，利用预设的旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本。所述接收到的信号采用初始码本进行预编码，在上述接收到的信号质量低于预定质量时，通过利用预设的旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，可以调整码本的精度，使得所有的码流可以在所有可用的天线上进行旋转得到最佳的空间子信道。

上述信号质量低于预定质量包括以下几种中的任何一种情况：在MIMO系统误码率大于MIMO系统预设需求门限时；或者，在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值大于预设能量差值时；或者，在MIMO系统误码率大于MIMO系统预设需求门限，并且在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值大于预设能量差值时。这三种情况分别采用下述步骤实现：

在接收到的信号质量低于预定质量为：在MIMO系统误码率大于MIMO系统预设需求门限时，采用下述步骤602A实现：

602A、在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right].$

由于信道矩阵的秩不同，上述预设旋转矩阵Φ也相应取不同的矩阵。如：信道矩阵的秩为1时，

信道矩阵的秩为2时，

信道矩阵的秩为n时，上述预设旋转矩阵Φ中的非对角线上的数据都为0，对角线上的数据依次为：

在接收到的信号质量低于预定质量时为：在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值大于预设能量差值时，采用下述步骤602B或者602C实现：

602B：在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right].$

如，信道矩阵的秩为2时， $P=\left[\begin{array}{cc}0& 1\\ 1& 0\end{array}\right];$

信道矩阵的秩为3时， $P=\left[\begin{array}{ccc}0& 0& 1\\ 1& 0& 0\\ 0& 1& 0\end{array}\right].$

或者：

602C、在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ＜π/2，

所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\θ}\right)+\mathrm{\Δ}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

如：在信道矩阵的秩为2时，上述预设旋转矩阵Q为 $\tilde{V}=V\left[\begin{array}{cc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0\\ 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

此时Δ值为0。本步骤可以实现对各路码流的信干燥比进行平衡。

在信道矩阵的秩为n时，上述旋转矩阵Q中非对角线上的数据均为0，对角线上的数据分别为：第一行第一列的数据为cos(θ)，第n行第n列的数据为

其他数据都为cos(θ)+Δ，其中，Δ的值随机选取得出。

在接收到的信号质量低于预定质量时为：在MIMO系统的误码率大于MIMO系统的预设需求门限，并且在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值大于预设能量差值时，可以采用下述步骤602D或者602E进行码本旋转：

602D：在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k，i＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right].$

或者：

602E：在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ＜π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\θ}\right)+\mathrm{\Δ}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

603、在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子反馈给通信对端。采用得出的新码本对信号质量进行估算，该估算过程可以采用现有技术，然后在得出的信号质量满足预定质量时将对应的旋转因子反馈给通信对端。

由于采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。并且所述新码本和原来的初始码本共同组成了双码本，从而提高了预编码码本的精度。并且该新码本不作为固定的码本存放于预设码本集中，因而不会增加码本的存储空间。与现有技术中采用的双码本进行预编码相比，在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。

一种MIMO系统中码本生成方法，在进行通信的两端中配置有相同的预设码本集，如图7所示，该方法包括如下步骤：

701、从预设码本集中选择初始码本。所述初始码本与其通信对端所选的初始码本相同。具体可以通过下述步骤实现：

701A、接收通信对端反馈的其所选初始码本的序号。所述序号为通信对端所选择的初始码本对应在预设码本集中的序号。

701B、从预设码本集中选择与所述序号对应的初始码本。然后利用所述初始码本对码流进行初始预编码。

702、接收通信对端反馈的旋转因子。该旋转因子是该通信对端采用其得出的新码本对信号质量进行估算，在得出的信号质量满足预定质量时对应的旋转因子。

703、利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本。针对不同的旋转因子将采用不同的预设旋转矩阵进行运算。本步骤可以详细分为以下具体子步骤实现不同的旋转因子下，利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本。

703A、在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right].$

由于信道矩阵的秩不同，上述预设旋转矩阵Φ也相应取不同的矩阵。如：信道矩阵的秩为1时，

信道矩阵的秩为2时，

采用本步骤生成的新码本进行预编码时，可以使得MIMO系统误码率满足MIMO系统预设需求门限，从而提高预编码的性能。

703B：在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right].$

703C、在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ＜π/2，

所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\θ}\right)+\mathrm{\Δ}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

如：在信道矩阵的秩为2时，上述预设旋转矩阵Q为 $\tilde{V}=V\left[\begin{array}{cc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0\\ 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

此时Δ值为0。本步骤可以实现对各路码流的信干燥比进行平衡。

采用步骤703B和703C中任一个步骤中的生成的新码本进行预编码时，都可以使得所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值不大于预设能量差值，从而提高了预编码的性能。

703D：在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，如图8所示，接收接收端反馈的旋转因子k和i。其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k，i＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right].$

703E：在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ＜π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\θ}\right)+\mathrm{\Δ}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

采用步骤703D和703E中任一步骤生成的新码本进行预编码时，可以使得MIMO系统的误码率不大于MIMO系统的预设需求门限，并且在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干燥比差值的绝对值不大于预设能量差值时，从而提高了发送端预编码的性能。

通过上述步骤得出的新码本用于对数据流进行预编码。由于采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。从而提高了预编码的性能。

本发明实施例还提供一种通信装置，配置有预设码本集，如图9所示，所述通信装置包括：初始码本获得单元81，码本生成单元82和发送单元83。

其中，初始码本获得单元81用于从预设码本集中选择初始码本。

所述初始码本获得单元包括：分解模块81A和选择模块81B。分解模块81A用于将估计出的信道矩阵进行分解得出本通信端预编码矩阵和通信对端预编码矩阵。选择模块81B用于根据MIMO系统所支持的天线数和码流个数，从其预设码本集中选择与所述通信对端预编码矩阵最接近的初始码本。

码本生成单元82用于在接收到的信号质量低于预定质量时，利用预设的旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码。

所述码本生成单元82包括：第一码本生成模块82A，第二码本生成模块82B和第四码本生成模块82D。

其中，第一码本生成模块82A用于在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right].$

第二码本生成模块82B用于在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right]$

或者，可选的，还可以包括：第三旋转模块82C。

第三码本生成模块82C用于在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ＜π/2，

所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\θ}\right)+\mathrm{\Δ}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

第四码本生成模块82D用于在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k，i＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right].$

或者，可选的，还可以包括：第五码本生成模块82E。

第五码本生成模块82E用于在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ＜π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\θ}\right)+\mathrm{\Δ}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

通过利用预设的旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，可以调整码本的精度，使得所有的码流可以在所有可用的天线上进行旋转得到最佳的空间子信道。然后发送单元83用于在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子反馈给通信对端。

由于采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。并且所述新码本和原来的初始码本共同组成了双码本，从而提高了预编码码本的精度。并且该新码本不作为固定的码本存放于预设码本集中，因而不会增加码本的存储空间。与现有技术中采用的双码本进行预编码相比，在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。

一种通信装置，配置有预设码本集，该通信装置可以是基站，或者基站控制器，或者发射端等。如图10所示，该通信装置包括：初始码本获得单元91，接收单元92，码本生成单元93。

初始码本获得单元91用于从预设码本集中选择初始码本。所述初始码本与其通信对端所选的初始码本相同。

初始码本获得单元91包括：序号接收模块91A和选择模块91B。

序号接收模块91A用于接收通信对端反馈的其所选初始码本的序号。选择模块91B用于从预设码本集中选择与所述序号对应的初始码本。

其中，接收单元92用于接收通信对端反馈的旋转因子。该旋转因子是该通信对端采用其得出的新码本对信号质量进行估算，在得出的信号质量满足预定质量时对应的旋转因子。

码本生成单元93用于利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本。

所述码本生成单元93包括：第一码本生成模块93A，第二码本生成模块93B和第四码本生成模块93D。

其中，第一码本生成模块93A用于在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right].$

第二码本生成模块93B用于在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right]$

或者，可选的，还可以包括：第三旋转模块93C。

第三码本生成模块93C用于在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ＜π/2，

所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\θ}\right)+\mathrm{\Δ}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

第四码本生成模块93D用于在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k，i＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right].$

或者，可选的，还可以包括：第五旋转模块93E。

第五码本生成模块93E用于在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k＝0，1，2，…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ＜π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\θ}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\θ}\right)+\mathrm{\Δ}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right].$

所述码本生成单元生成的所述新码本对数据流进行预编码。由于采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。从而提高了预编码的性能。

一种MIMO系统，在进行通信的两端中配置有相同的预设码本集，如图11所示，该系统包括：接收端1101和发送端1102。

接收端1101用于获得初始码本；在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子发送给通信对端。发送端1102用于获得初始码本，接收通信对端发送的旋转因子，利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码。

由于发送端在对码流进行预编码时，采用所述旋转因子对所述初始码本进行旋转后得出的新码本，这样可以保证采用该新码本进行编码时的信号质量满足预定质量。并且所述新码本和原来的初始码本共同组成了双码本，从而提高了预编码码本的精度。并且该新码本不作为固定的码本存放于预设码本集中，因而不会增加码本的存储空间。从而在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。

本发明实施例主要应用于无线通信技术中，尤其是在进行预编码时码本的设计技术。可以在不增加接收端现有码本存储空间的基础上，提高了码本的精度和预编码的性能。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘，硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种MIMO系统中码本生成方法，其特征在于，所述方法包括：

获得初始码本；

接收通信对端发送的旋转因子；

利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，其中，利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本包括：

在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\Φ}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\π}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\π}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\π}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right];$

或，

在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者：

在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right];$

或，

在信道矩阵的秩为n时，根据生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k,i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者，

在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right].$

2.根据权利要求1所述的MIMO系统中码本生成方法，其特征在于，所述获得初始码本包括：

接收通信对端反馈的其所选初始码本的序号；

从预设码本集中选择与所述序号对应的初始码本。

3.一种MIMO系统中码本生成方法，其特征在于，所述方法包括：

获得初始码本；

在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子发送给通信对端，其中，在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本包括：

在MIMO系统误码率大于MIMO系统预设需求门限时，在信道矩阵的秩为n，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right];$

或，

任意两个码流之间的信干噪比差值的绝对值大于预设能量差值时，在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者：

在所述信道矩阵的秩不小于2，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right];$

或，

在MIMO系统的误码率大于MIMO系统的预设需求门限，并且在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干噪比差值的绝对值大于预设能量差值时，在信道矩阵的秩为n，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k,i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者：

在所述信道矩阵的秩不小于2，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right].$

4.根据权利要求3所述的MIMO系统中码本生成方法，其特征在于，所述获得初始码本包括：

将估计出的信道矩阵进行分解得出本通信端预编码矩阵和通信对端预编码矩阵；

根据MIMO系统所支持的天线数和码流个数，从其预设码本集中选择与所述通信对端预编码矩阵最接近的初始码本。

5.一种通信装置，其特征在于，配置有预设码本集，该通信装置包括：

初始码本获得单元，用于获得初始码本；

接收单元，用于接收通信对端发送的旋转因子；

码本生成单元，用于利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，其中，利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本包括：

在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right];$

或，

在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者：

在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right];$

或，

在信道矩阵的秩为n时，根据生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k,i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者，

在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right].$

6.根据权利要求5所述的通信装置，其特征在于，所述初始码本获得单元包括：

序号接收模块，用于接收通信对端反馈的其所选初始码本的序号；

选择模块，用于从预设码本集中选择与所述序号对应的初始码本。

7.一种通信装置，其特征在于，配置有预设码本集，所述通信装置包括：

初始码本获得单元，用于获得初始码本；

码本生成单元，用于在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，其中，在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本包括：

在MIMO系统误码率大于MIMO系统预设需求门限时，在信道矩阵的秩为n，根据生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right];$

或，

任意两个码流之间的信干噪比差值的绝对值大于预设能量差值时，在信道矩阵的秩为n时，根据生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者：

在所述信道矩阵的秩不小于2，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right];$

或，

在MIMO系统的误码率大于MIMO系统的预设需求门限，并且在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干噪比差值的绝对值大于预设能量差值时，在信道矩阵的秩为n，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k,i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者：

在所述信道矩阵的秩不小于2，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right];$

发送单元，用于在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子发送给通信对端。

8.根据权利要求7所述的通信装置，其特征在于，所述初始码本获得单元包括：

分解模块，用于将估计出的信道矩阵进行分解得出本通信端预编码矩阵和通信对端预编码矩阵；

选择模块，用于根据MIMO系统所支持的天线数和码流个数，从其预设码本集中选择与所述通信对端预编码矩阵最接近的初始码本。

9.一种MIMO系统，其特征在于，在进行通信的两端中配置有相同的预设码本集，该系统包括：

接收端，用于获得初始码本；在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，在利用所述新码本估算得出的信号质量满足预定质量时，将所述旋转因子发送给通信对端，其中，在接收到的信号质量低于预定质量时，利用旋转因子和旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本包括：

在MIMO系统误码率大于MIMO系统预设需求门限时，在信道矩阵的秩为n，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right];$

或，

任意两个码流之间的信干噪比差值的绝对值大于预设能量差值时，在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者：

在所述信道矩阵的秩不小于2，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ<π/2，所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right];$

或，

在MIMO系统的误码率大于MIMO系统的预设需求门限，并且在所述MIMO系统中同一用户任意两个码流之间的信干噪比差值的绝对值大于预设能量差值时，在信道矩阵的秩为n，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k,i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者：

在所述信道矩阵的秩不小于2，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right];$

发送端，用于获得初始码本，接收通信对端发送的旋转因子，利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本，所述新码本用于对数据流进行预编码，其中，利用所述旋转因子和预设旋转矩阵对所述初始码本进行运算生成新码本包括：

在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Φ，所述旋转因子为k且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right];$

或，

在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为P，所述旋转因子为i且i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者：

在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q，所述旋转因子包括θ和Δ，并且0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right];$

或，

在信道矩阵的秩为n时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵包括P和Φ，所述旋转因子包括k和i，且k,i=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $P=\left[\begin{array}{ccccc}0& 0& ...& 0& 1\\ 1& 0& ...& 0& 0\\ 0& 1& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 1& 0\end{array}\right];$ 或者，

在所述信道矩阵的秩不小于2时，根据

生成新码本，其中，所述预设旋转矩阵为Q和Φ，所述旋转因子包括k、θ和Δ，并且k=0,1,2,…N_t-1，N_t为发射天线数，0≤θ<π/2，

所述初始码本为V，

$\mathrm{\&Phi;}=\left[\begin{array}{cccc}{e}^{\mathrm{j\&pi;}\frac{1}{{N_t}^2}}& 0& ...& 0\\ 0& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{2}{{N_t}^2}}& ...& 0\\ ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& e^{\mathrm{j\&pi;}\frac{n}{{N_t}^2}}\end{array}\right],$ $Q=\left[\begin{array}{ccccc}\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)& 0& ...& 0& 0\\ 0& \cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)+\mathrm{\&Delta;}& ...& 0& 0\\ 0& 0& ...& 0& 0\\ ...& ...& ...& ...& ...\\ 0& 0& ...& 0& \frac{1}{\cos \left(\mathrm{\&theta;}\right)}\end{array}\right].$

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