CN102263578B - 预编码矩阵选择方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预编码矩阵选择方法及装置。上述方法包括：求取各个可选的预编码矩阵所对应的信道相关矩阵；采用信道相关矩阵确定对系统性能有影响的各个比较权值；将各个比较权值进行叠加确定最终比较权值；确定最终比较权值最大时所对应的预编码矩阵为最优预编码矩阵。根据本发明提供的技术方案，可以在较低复杂度下选择最优的预编码矩阵，并能够带来较明显的预编码性能增益。

Description

预编码矩阵选择方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种预编码矩阵选择方法及装置。

背景技术

多输入多输出(Multiple Input Multiple Output，简称为MIMO)空分复用技术通过在无线空间信道中同时传输多个码流，能够成倍地提高通信系统的峰值速率和系统的吞吐量。但是，空分复用有一个主要缺点：对MIMO信道矩阵的秩不足现象比较敏感。相关技术中，可以通过在发射端采用线性预编码能够调整发射信号的幅度和相位，从而缓解了这一问题。

理想的预编码需要发射端完全已知信道传输矩阵，通过对信道传输矩阵进行奇异值分解得到预编码矩阵。在长期演进(Long-TermEvolution，简称为LTE)系统中，基站和终端均存储了一个量化的预编码矩阵码本。终端根据当前信道条件确定最佳的预编码矩阵索引，并通过上行信道反馈至基站侧。基站侧根据反馈的预编码矩阵索引查找预编码矩阵码本得到对应的预编码矩阵。因此，终端所选择的预编码矩阵索引的准确与否将直接关系着系统的预编码性能。

相关技术中，提供了一种预编码矩阵选择方法，方案如下：

首先采用以下公式计算各个预编码矩阵对应的信道相关矩阵

$R^{\left(i\right)}=W_i^H{H}^H{\mathrm{HW}}_i$

其中，W_i表示索引为i的预编码矩阵，H表示信道传输矩阵，上标(□)^H表示矩阵的共轭转置。

然后利用信道相关矩阵的对角元素近似作为特征值λ_i，l，即

${\mathrm{\λ}}_{i,l}=R_{\mathrm{ll}}^{\left(i\right)}$

最后选择使信道相关矩阵的加权和最大的预编码矩阵W_opt为最优，即

$W_{\mathrm{opt}}=\underset{w_i}{\arg \max }\{{\mathrm{\λ}}_{i,l}+\underset{l=2}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{k}_1{\mathrm{\λ}}_{i,l}\}$

其中，式中K_l表示加权因子，L表示信道传输层数。

该方法用信道相关矩阵的对角元素近似为信道矩阵的特征值来计算比较权值，存在一定误差，会导致预编码性能增益不明显。

发明内容

针对相关技术中预编码性能增益不明显等问题，本发明的主要目的在于提供一种预编码矩阵选择方法及装置，以解决上述问题至少之一。

根据本发明的一个方面，提供了一种预编码矩阵选择方法。

根据本发明的预编码矩阵选择方法包括：求取各个可选的预编码矩阵所对应的信道相关矩阵；采用信道相关矩阵确定对系统性能有影响的各个比较权值；将各个比较权值进行叠加确定最终比较权值；确定最终比较权值最大时所对应的预编码矩阵为最优预编码矩阵。

进一步地，上述对系统性能有影响的比较权值包括：第一比较权值用于反映各个可选的预编码矩阵对总信号功率大小的影响；第二比较权值和第三比较权值用于反映总信号功率一定时各个可选的预编码矩阵对信道容量大小的影响。

进一步地，通过以下方式确定和将信道相关矩阵中各个对角元素相加得到将信道相关矩阵的对角元素中最大值与最小值相减得到将信道相关矩阵的上三角元素和/或下三角元素中各个非对角线元素的模的平方相加得到进一步地，通过以下公式确定最终比较权值D⁽ⁱ⁾ 其中，α、β、γ为加权因子，均大于等于零，且取值不同时为零。

进一步地，根据以下至少之一确定加权因子α、β、γ：MIMO传输模式、终端解调算法、应用场景信息。

根据本发明的另一方面，提供了一种预编码矩阵选择装置。

根据本发明的预编码矩阵选择装置包括：获取模块，用于求取各个可选的预编码矩阵所对应的信道相关矩阵；第一确定模块，用于采用信道相关矩阵确定对系统性能有影响的各个比较权值；第二确定模块，用于将各个比较权值进行叠加确定最终比较权值；第三确定模块，用于确定最终比较权值最大时所对应的预编码矩阵为最优预编码矩阵。

进一步地，上述第一确定模块确定的对系统性能有影响的比较权值包括：第一比较权值用于反映各个可选的预编码矩阵对总信号功率大小的影响；第二比较权值和第三比较权值用于反映总信号功率一定时各个可选的预编码矩阵对信道容量大小的影响。

进一步地，第一确定模块，用于将信道相关矩阵中各个对角元素相加得到将信道相关矩阵的对角元素中最大值与最小值相减得到将信道相关矩阵的上三角元素和/或下三角元素中各个非对角线元素的模的平方相加得到

进一步地，第二确定模块，用于根据公式确定最终比较权值D⁽ⁱ⁾，其中，α、β、γ为加权因子，均大于等于零，且取值不同时为零。

进一步地，第二确定模块，还用于根据MIMO传输模式、和/或终端解调算法、和/或应用场景信息确定加权因子α、β、γ。

通过本发明，将多个对系统性能有影响的各个比较权值进行叠加确定最终比较权值，确定最终比较权值最大时所对应的预编码矩阵为最优预编码矩阵。解决了相关技术中预编码性能增益不明显等问题，进而可以在较低复杂度下选择最优的预编码矩阵，并能够带来较明显的预编码性能增益。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的预编码矩阵选择方法的流程图；

图2是根据本发明优选实施例的预编码矩阵选择方法的流程图；

图3是根据本发明实例一的预编码矩阵选择方法的流程图；

图4是根据本发明实例二的预编码矩阵选择方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的预编码矩阵选择装置的结构框图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在MIMO系统中，发送端需要根据终端提供的预编码矩阵索引确定预编码矩阵，因而需要提供一种计算复杂度较低且能够带来较明显的预编码性能增益的预编码矩阵选择方法。以下结合图1进行描述。

图1是根据本发明实施例的预编码矩阵选择方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的预编码矩阵选择方法包括：

步骤102：求取各个可选的预编码矩阵所对应的信道相关矩阵；

步骤104：采用信道相关矩阵确定对系统性能有影响的各个比较权值；

步骤106：将各个比较权值进行叠加确定最终比较权值；

步骤108：确定最终比较权值最大时所对应的预编码矩阵为最优预编码矩阵。

采用上述预编码矩阵选择方法，将多个对系统性能有影响的各个比较权值进行叠加确定最终比较权值，之后确定最终比较权值最大时所对应的预编码矩阵为最优预编码矩阵。解决了相关技术中预编码性能增益不明显等问题，进而可以在较低复杂度下选择最优的预编码矩阵，并能够带来较明显的预编码性能增益，获得更优的系统性能。

优选地，步骤S104中提到的对系统性能有影响的比较权值包括但不限于：第一比较权值第二比较权值和第三比较权值其中，用于反映各个可选的预编码矩阵对总信号功率大小的影响，和用于反映总信号功率一定时各个可选的预编码矩阵对信道容量大小的影响。

在具体实施过程中，还可以存在其他对系统性能有影响的比较权值，如果尽可能地将各个对系统性能有影响的比较权值进行叠加求取最终比较权值，则计算误差较小，从而可以能够带来较明显的预编码性能增益。

以下结合图2进行描述上述优选实施方式(以三个比较权值：和为例)。

图2是根据本发明优选实施例的预编码矩阵选择方法的流程图。如图2所示，该预编码矩阵选择方法包括以下处理：

步骤202：对每个预编码矩阵分别计算其对应的信道相关矩阵。

在优选实施方式中，对于索引为i的预编码矩阵Wi，其对应的信道相关矩阵可以按照以下公式计算：

$R^{\left(i\right)}=W_i^H{H}^H{\mathrm{HW}}_i$

其中，上式中H表示信道传输矩阵。

步骤204：计算比较权值

信道相关矩阵的对角元素之和表示经过预编码后的信道矩阵的特征值之和，反映了总信号功率的大小。据此构建出反映总信号功率大小的第一比较权值

$D_l^{\left(i\right)}=\underset{l=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{R}_{\mathrm{ll}}^{\left(i\right)}$

上式中表示矩阵R⁽ⁱ⁾的第l个对角元素，L表示信道传输层数。

在优选实施过程中，为了提高系统性能，预编码矩阵应该选择为使总信号功率最大。

步骤206：计算比较权值

当信道相关矩阵的特征值之和一定时，各个特征值相等时将达到最大信道容量。为了确保尽可能大的信道容量，预编码矩阵应该选择为使信道相关矩阵对角元素的最大值和最小值之差最小，据此构建反映信道容量的大小的第二比较权值，即

$D_2^{\left(i\right)}=\max \left\{R_{\mathrm{ll}}^{\left(i\right)}\right\}-\min \left\{R_{\mathrm{ll}}^{\left(i\right)}\right\}$

步骤208：计算比较权值

理想的信道相关矩阵应该保证其非对角线元素为零。为了确保尽可能大的信道容量，预编码矩阵应该选择为使信道相关矩阵的非对角线元素最小。由于信道相关矩阵与其共轭转置矩阵相同，该处可以取相关矩阵的上三角元素和/或下三角元素。据此构建出反映信道容量的大小的第三比较权值。以下公式以仅取上三角元素为例进行描述：

$D_3^{\left(i\right)}=\underset{k=1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}\underset{l=k+1}{\overset{L}{\mathrm{\Σ}}}{\left|R_{\mathrm{kl}}^{\left(i\right)}\right|}^2$

需要注意的是，此处的步骤S204、步骤S206、步骤S208互不关联，无固定顺序。

步骤210：各比较权值叠加得到最终的比较权值。由于各个比较权值对系统性能的影响不尽相同，这里需要对其进行加权。设定加权因子α、β、γ，得到最终的比较权值为：

$D^{\left(i\right)}=\mathrm{\α}{D}_1^{\left(i\right)}-\mathrm{\β}{D}_2^{\left(i\right)}-\mathrm{\γ}{D}_3^{\left(i\right)}$

其中，上式中加权因子满足α≥0，β≥0，γ≥0，且α、β、γ在取值时不同时取0，其具体值可以根据计算机仿真确定。在优选实施过程中，可以根据以下至少之一确定α、β、γ的值：MIMO传输模式、终端解调算法、应用场景信息。

步骤212：根据比较权值确定最优的预编码矩阵。最优的预编码矩阵应选择为使比较权值最大，即

$W_{\mathrm{opt}}=\underset{w_i}{\arg \max }\left\{D^{\left(i\right)}\right\}$

与现有技术相比，采用本发明方法能够在较低复杂度下选择最优的预编码矩阵，能够带来较明显的预编码性能增益。此外，本发明方法适用范围广(可以适用于所有闭环MIMO预编码系统)。

以下分别以LTE系统两发射天线下两流两层模式(实例一)和LTE系统四发射天线下单流单层模式(实例二)为例对采用本发明选择预编码矩阵的优选处理方法进行详细介绍。

实例一

图3是根据本发明实例一的预编码矩阵选择方法的流程图。其中，在LTE系统两发射天线下两流两层模式下，在可选的预编码矩阵中选择最优的预编码矩阵，对于两发射天线下两流两层模式，可选的预编码矩阵有两个：

$W_1=\frac{1}{2}\left(\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right),W_2=\frac{1}{2}\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ j& -j\end{array}\right]$

如图3所示，该预编码矩阵选择方法主要包括以下处理：

步骤302：计算两个预编码矩阵分别对应的信道相关矩阵。

其中，设信道传输矩阵为：

$H=\left(\begin{array}{cc}{h}_{11}& h_{12}\\ h_{21}& h_{22}\end{array}\right)$

则两个预编码矩阵对应的信道相关矩阵根据下式计算：

$R^{\left(i\right)}=W_i^H{H}^H{\mathrm{HW}}_i=\left(\begin{array}{cc}{R}_{11}^{\left(i\right)}& R_{12}^{\left(i\right)}\\ R_{21}^{\left(i\right)}& R_{22}^{\left(i\right)}\end{array}\right)$

采用预编码矩阵W₁计算得到的矩阵R⁽¹⁾的各个元素下式所示：

$R_{11}^{\left(1\right)}=\frac{1}{4}({\left|h_{11}\right|}^2+{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2+{\left|h_{22}\right|}^2)+\frac{1}{2}\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

$R_{12}^{\left(1\right)}=\frac{1}{4}({\left|h_{11}\right|}^2-{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2-{\left|h_{22}\right|}^2)-\frac{j}{2}\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

$R_{21}^{\left(1\right)}=\frac{1}{4}({\left|h_{11}\right|}^2-{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2-{\left|h_{22}\right|}^2)+\frac{j}{2}\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

$R_{22}^{\left(1\right)}=\frac{1}{4}({\left|h_{11}\right|}^2+{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2+{\left|h_{22}\right|}^2)-\frac{1}{2}\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

采用预编码矩阵W₂计算得到的矩阵R⁽²⁾的各个元素如下式所示：

$R_{11}^{\left(2\right)}=\frac{1}{4}({\left|h_{11}\right|}^2+{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2+{\left|h_{22}\right|}^2)-\frac{1}{2}\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

$R_{12}^{\left(2\right)}=\frac{1}{4}({\left|h_{11}\right|}^2-{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2-{\left|h_{22}\right|}^2)-\frac{j}{2}\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

$R_{21}^{\left(2\right)}=\frac{1}{4}({\left|h_{11}\right|}^2-{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2-{\left|h_{22}\right|}^2)+\frac{j}{2}\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

$R_{22}^{\left(2\right)}=\frac{1}{4}({\left|h_{11}\right|}^2+{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2+{\left|h_{22}\right|}^2)+\frac{1}{2}\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

步骤304：计算三个比较权值；

(1)计算比较权值

根据信道相关矩阵对角元素的表示形式得到的第一个比较权值如下：

$D_1^{\left(1\right)}=R_{11}^{\left(1\right)}+R_{22}^{\left(1\right)}=\frac{1}{2}({\left|h_{11}\right|}^2+{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2+{\left|h_{22}\right|}^2)$

$D_1^{\left(2\right)}=R_{11}^{\left(2\right)}+R_{22}^{\left(2\right)}=\frac{1}{2}({\left|h_{11}\right|}^2+{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2+{\left|h_{22}\right|}^2)$

(2)计算比较权值

根据信道相关矩阵对角元素的表示形式得到的第二个比较权值如下：

$D_2^{\left(1\right)}=\max \left\{R_{\mathrm{ll}}^{\left(1\right)}\right\}-\min \left\{R_{\mathrm{ll}}^{\left(1\right)}\right)=\left|\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|$

$D_2^{\left(2\right)}=\max \left\{R_{\mathrm{ll}}^{\left(2\right)}\right\}-\min \left\{R_{\mathrm{ll}}^{\left(2\right)}\right)=\left|\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|$

(3)计算比较权值

根据信道相关矩阵非对角元素的表示形式得到的第三个比较权值如下：

$D_3^{\left(1\right)}={\left|R_{12}^{\left(2\right)}\right|}^2=\frac{1}{16}{({\left|h_{11}\right|}^2-{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2-{\left|h_{22}\right|}^2)}^2+\frac{1}{4}{\left|\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|}^2$

$D_3^{\left(2\right)}={\left|R_{12}^{\left(2\right)}\right|}^2=\frac{1}{16}{({\left|h_{11}\right|}^2-{\left|h_{21}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2-{\left|h_{22}\right|}^2)}^2+\frac{1}{4}{\left|\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|}^2$

步骤306：各比较权值叠加确定最终比较权值。

在优选实施过程中，可以将步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)得到的比较权值进行叠加得到：

$D^{\left(1\right)}=\mathrm{\α}{D}_1^{\left(1\right)}-\mathrm{\β}{D}_2^{\left(1\right)}-\mathrm{\γ}{D}_3^{\left(1\right)}$

$=\mathrm{\α}(R_{11}^{\left(1\right)}+R_{22}^{\left(1\right)})-\mathrm{\β}|R_{11}^{\left(1\right)}-R_{22}^{\left(1\right)}|-\mathrm{\γ}{\left|R_{12}^{\left(1\right)}\right|}^2$

$=\frac{\mathrm{\α}}{2}({\left|h_{11}\right|}^2+{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2+{\left|h_{22}\right|}^2)-\mathrm{\β}|\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

$-\mathrm{\γ}\left(\frac{1}{16}{{({\left|h_{11}\right|}^2-{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2-{\left|h_{22}\right|}^2)}^2+\frac{1}{4}\left|\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|}^2\right)$

$D^{\left(2\right)}=\mathrm{\α}{D}_1^{\left(2\right)}-\mathrm{\β}{D}_2^{\left(2\right)}-\mathrm{\γ}{D}_3^{\left(2\right)}$

$=\mathrm{\α}(R_{11}^{\left(2\right)}+R_{22}^{\left(2\right)})-\mathrm{\β}|R_{11}^{\left(2\right)}-R_{22}^{\left(2\right)}|-\mathrm{\γ}{\left|R_{12}^{\left(2\right)}\right|}^2$

$=\frac{\mathrm{\α}}{2}({\left|h_{11}\right|}^2+{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2+{\left|h_{22}\right|}^2)-\mathrm{\β}|\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})$

$-\mathrm{\γ}\left(\frac{1}{16}{{({\left|h_{11}\right|}^2-{\left|h_{12}\right|}^2+{\left|h_{21}\right|}^2-{\left|h_{22}\right|}^2)}^2+\frac{1}{4}\left|\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|}^2\right)$

去掉以上两式中比较权值的相同项得到最终的比较权值如下：

$D^{\left(1\right)}=-\mathrm{\β}\left|\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|-\frac{\mathrm{\γ}}{4}{\left|\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|}^2$

$D^{\left(2\right)}=-\mathrm{\β}\left|\mathrm{imag}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|-\frac{\mathrm{\γ}}{4}{\left|\mathrm{real}(h_{11}^H{h}_{12}+h_{21}^H{h}_{22})\right|}^2$

上式中，需限定β≥0，γ≥0，β≠^γ/₄，且β和γ不同时取0。

步骤308：根据比较权值确定最优的预编码矩阵。最优的预编码矩阵应选择为使比较权值最大，即

$W_{\mathrm{opt}}=\underset{w_i}{\arg \max }\left\{D^{\left(i\right)}\right\}$

实例二

图4是根据本发明实例二的预编码矩阵选择方法的流程图。其中，LTE系统四发射天线下单流单层模式选择预编码矩阵。对于四发射天线下单流单层模式，可选的预编码矩阵有16种。

如图4所示，该预编码矩阵选择方法主要包括以下处理：

步骤402：计算每个预编码矩阵对应的信道相关矩阵。

其中，上述步骤直接利用以下公式计算：

$R^{\left(i\right)}=W_i^H{H}^{H}H{W}_i=R_{11}^{\left(i\right)}i=\mathrm{0,1},...,15$

对于单流单层情况，预编码矩阵为4行1列的列向量，因此其对应的信道相关矩阵仅有一个元素

步骤404：计算三个比较权值。

(1)计算比较权值

第一个比较权值为信道相关矩阵的对角元素之和，即：

$D_1^{\left(i\right)}=R_{11}^{\left(i\right)}=W_i^H{H}^H{\mathrm{HW}}_{i}i=\mathrm{0,1},...,15$

(2)计算比较权值

由于单流单层情况下信道相关矩阵只有一个元素，其最大值与最小值之差为0，则第二个比较权值为0。

$D_2^{\left(i\right)}=0$

(3)计算比较权值

与步骤(2)相同，信道相关矩阵只有一个元素，第三个比较权值也为0。即

$D_3^{\left(i\right)}=0$

步骤406：各个比较权值叠加得到最终比较权值。

由于步骤(2)和步骤(3)的两个比较权值都是0，则叠加后的最终比较权值为

$D^{\left(i\right)}=\mathrm{\α}{D}_1^{\left(i\right)}=\mathrm{\α}{W}_i^H{H}^H{\mathrm{HW}}_{i}i=\mathrm{0,1},...,15$

显然，加权因子α对比较权值无影响，可以去掉。

$D^{\left(i\right)}=W_i^H{H}^H{\mathrm{HW}}_{i}i=\mathrm{0,1},...,15$

步骤408：根据比较权值确定最优的预编码矩阵。最优的预编码矩阵应选择为使比较权值最大，即

$W_{\mathrm{opt}}=\underset{w_i}{\arg \max }\left\{D^{\left(i\right)}\right\}$

图5是根据本发明实施例的预编码矩阵选择装置的结构框图。如图5所示，该预编码矩阵选择装置包括：获取模块50、第一确定模块52、第二确定模块54、第三确定模块56。

获取模块50，用于求取各个可选的预编码矩阵所对应的信道相关矩阵；

第一确定模块52，用于采用信道相关矩阵确定对系统性能有影响的各个比较权值；

第二确定模块54，用于将各个比较权值进行叠加确定最终比较权值；

第三确定模块56，用于确定最终比较权值最大时所对应的预编码矩阵为最优预编码矩阵。

采用上述预编码矩阵选择装置，解决了相关技术中预编码性能增益不明显等问题，进而可以在较低复杂度下选择最优的预编码矩阵，并能够带来较明显的预编码性能增益，具有更优的系统性能。

优选地，上述第一确定模块52确定的对系统性能有影响的比较权值包括但不限于：第一比较权值用于反映各个可选的预编码矩阵对总信号功率大小的影响；第二比较权值和第三比较权值用于反映总信号功率一定时各个可选的预编码矩阵对信道容量大小的影响。

需要注意的是，对系统性能有影响的比较权值还可以是除以上三者之外的其他权值，如果尽可能多地确定对系统性能有影响的比较权值，并根据这些权值进行后续的计算，则计算的误差将会更小，会带来较明显的预编码性能增益，具有更优的系统性能。

优选地，第一确定模块52，用于将信道相关矩阵中各个对角元素相加得到将信道相关矩阵的对角元素中最大值与最小值相减得到将信道相关矩阵的上三角元素和/或下三角元素中各个非对角线元素的模的平方相加得到

通过第一确定模块52的处理，可以有效获取主要影响系统性能的上述三个比较权值，以便于进行后续的叠加计算，因而会带来较明显的预编码性能增益。

优选地，第二确定模块54，用于根据公式确定最终比较权值D⁽ⁱ⁾，其中，α、β、γ为加权因子，均大于等于零，且取值不同时为零。

优选地，第二确定模块54，还用于根据MIMO传输模式、和/或终端解调算法、和/或应用场景信息确定加权因子α、β、γ。

通过第二确定模块54的处理，可以有效确定最终比较权值，因而可以根据最终比较权值精确地确定预编码矩阵，计算复杂度较低，并且会带来较明显的预编码性能增益。

上述装置采用前面提到的三个比较权值叠加获取最终比较权值，并根据最终比较权值获取最优预编码矩阵的优选实施方式具体可以参见图2至图4，此处不再赘述。

综上所述，借助本发明提供的上述实施例，能够在较低复杂度下选择最优的预编码矩阵，带来较明显的预编码性能增益。并且，本发明提供的预编码矩阵选择方案适用范围广，可以适用于所有闭环MIMO预编码系统。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种预编码矩阵选择方法，其特征在于，包括：

求取各个可选的预编码矩阵所对应的信道相关矩阵；

采用所述信道相关矩阵确定对系统性能有影响的各个比较权值；

将所述各个比较权值进行叠加确定最终比较权值；

确定所述最终比较权值最大时所对应的预编码矩阵为最优预编码矩阵；

其中，所述对系统性能有影响的比较权值包括：

第一比较权值用于反映各个可选的预编码矩阵对总信号功率大小的影响；

第二比较权值和第三比较权值用于反映总信号功率一定时各个可选的预编码矩阵对信道容量大小的影响；

其中，通过以下方式确定所述所述和所述

将所述信道相关矩阵中各个对角元素相加得到所述

将所述信道相关矩阵的对角元素中最大值与最小值相减得到所述

将所述信道相关矩阵的上三角元素和/或下三角元素中各个非对角线元素的模的平方相加得到所述

其中，通过以下公式确定所述最终比较权值D⁽ⁱ⁾：

其中，α、β、γ为加权因子，均大于等于零，且取值不同时为零。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据以下至少之一确定所述加权因子α、β、γ：

多输入多输出MIMO传输模式、终端解调算法、应用场景信息。

3.一种预编码矩阵选择装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于求取各个可选的预编码矩阵所对应的信道相关矩阵；

第一确定模块，用于采用所述信道相关矩阵确定对系统性能有影响的各个比较权值；

第二确定模块，用于将所述各个比较权值进行叠加确定最终比较权值；

第三确定模块，用于确定所述最终比较权值最大时所对应的预编码矩阵为最优预编码矩阵；

其中，所述第一确定模块确定的对系统性能有影响的比较权值包括：

第一比较权值用于反映各个可选的预编码矩阵对总信号功率大小的影响；

第二比较权值和第三比较权值用于反映总信号功率一定时各个可选的预编码矩阵对信道容量大小的影响；

其中，所述第一确定模块，用于将所述信道相关矩阵中各个对角元素相加得到所述将所述信道相关矩阵的对角元素中最大值与最小值相减得到所述将所述信道相关矩阵的上三角元素和/或下三角元素中各个非对角线元素的模的平方相加得到所述

其中，所述第二确定模块，用于根据公式确定所述最终比较权值D⁽ⁱ⁾，其中，α、β、γ为加权因子，均大于等于零，且取值不同时为零。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述第二确定模块，还用于根据多输入多输出MIMO传输模式、和/或终端解调算法、和/或应用场景信息确定所述加权因子α、β、γ。