CN112152679B - 一种减格算法的确定方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种减格算法的确定方法和装置，应用于包括多输入多输出天线阵列的通信系统，涉及通信技术领域，用于解决如何从多种减格算法中确定复杂度最低的减格算法的问题。该方法包括：首先，获取导频信号的信道估计矩阵。然后，采用多种减格算法，根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵并确定每种减格算法根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵所用时长。最后，确定目标减格算法。其中，目标减格算法为多种减格算法中根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵用时最短的减格算法。

Description

一种减格算法的确定方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种减格算法的确定方法和装置。

背景技术

减格(lattice reduction，LR)算法是当前多输入多输出(multiple inputmultiple output，MIMO)天线系统常用的信号检测算法之一。减格算法在MIMO天线系统中的基本思路是：将获取的信道估计矩阵视为一组基向量，把该基向量转换成一组接近正交的基向量。将新转换的一组接近正交的基向量定义为：接近正交的基向量＝信道估计矩阵×幺模矩阵。因此，减格算法中求接近正交的基向量的过程可以视为求幺模矩阵的过程。

目前，存在多种减格算法，但每种减格算法的复杂度并不相同。因此，如何从多种减格算法中确定复杂度最低的减格算法是本领域专业人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种减格算法的确定方法和装置，用于解决如何从多种减格算法中确定复杂度最低的减格算法的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种减格算法的确定方法，应用于包括多输入多输出天线阵列的通信系统，该方法包括：首先，获取导频信号的信道估计矩阵。然后，采用多种减格算法，根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵并确定每种减格算法根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵所用时长。最后，确定目标减格算法。其中，目标减格算法为多种减格算法中根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵用时最短的减格算法。

可以看出，本发明根据导频信号可以确定多种减格算法中每种算法根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵所用时长。因为，减格算法根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵所用时长和减格算法的复杂度成正比，因此，本发明将用时最短的减格算法确定为目标减格算法(复杂度最低的减格算法)。所以，通过本发明提供的减格算法的确定方法，可以解决如何从多种减格算法中确定复杂度最低的减格算法的问题。

第二方面，本发明提供了一种减格算法的确定装置，应用于包括多输入多输出天线阵列的通信系统，该装置包括：第一获取单元、第一确定单元和第二确定单元。第一获取单元，用于获取导频信号的信道估计矩阵。第一确定单元，用于采用多种减格算法，根据所述导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵并确定每种减格算法根据所述导频信号的信道估计矩阵确定所述第一幺模矩阵所用时长。第二确定单元，确定目标减格算法，所述目标减格算法为所述多种减格算法中根据所述导频信号的信道估计矩阵确定所述第一幺模矩阵用时最短的减格算法。

第三方面，本发明提供了一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质，一个或多个程序包括指令，当指令被减格算法的确定装置执行时使减格算法的确定装置执行如第一方面所述的减格算法的确定方法。

第四方面，本发明提供了一种包含指令的计算机程序产品，当指令在减格算法的确定装置上运行时，使得减格算法的确定装置执行如第一方面所述的减格算法的确定方法。

第五方面，本发明提供一种减格算法的确定装置，包括：处理器和存储器，存储器用于存储程序，处理器调用存储器存储的程序，以执行如第一方面所述的减格算法的确定方法。

本发明中第二方面到第五方面及其各种实现方式的具体描述，可以参考第一方面及其各种实现方式中的详细描述；并且，第二方面到第五方面及其各种实现方式的有益效果，可以参考第一方面及其各种实现方式中的有益效果分析，此处不再赘述。

本发明的这些方面或其他方面在以下的描述中会更加简明易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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MIMO天线系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的减格算法的确定装置的结构示意图之一；

图3为本发明实施例提供的减格算法的确定方法的流程示意图之一；

图4为本发明实施例提供的减格算法的确定方法的流程示意图之一；

图5为本发明实施例提供的减格算法的确定装置的结构示意图之一。

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做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。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

本发明的说明书以及附图中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，或者用于区别对同一对象的不同处理，而不是用于描述对象的特定顺序。

此外，本发明的描述中所提到的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选的还包括其他没有列出的步骤或单元，或可选的还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

需要说明的是，本发明实施例的描述中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。

MIMO技术是在发射端(发送机)和接收端(接收机)分别部署多根天线(天线通常为方阵阵列天线)，在发射信号时通过将内容分为多份，通过多个不同的天线发射到接收机。由接收端(接收机)多接收到的信号进行组合得到发射端(发送机)发送的信号。通过MIMO技术可以使发射端(发送机)单一天线发送的信号流量大大降低，因此可以提高信号的传送距离和接收范围，提高信号的传输速度，同时还不占用额外的频谱资源。同时，因为每个发射端(发送机)和接收端(接收机)之间的信道不同，MIMO技术还可以大大提高发射端(发送机)的信道容量。

如图1所示，图1为一个发射端(发送机)和接收端(接收机)均有2个天线的MIMO天线系统的信号发送过程。当发射端(发送机)需要发送信号时，将信号分为2份。2个发射端(发送机)天线分别发送一份信号至接收端(接收机)的2个天线上。接收端(接收机)的2个天线中每个天线均可接收到一份完整的信号。大规模MIMO天线与MIMO天线原理相同，但是，天线数量会大量增多。例如，发射端(发送机)和接收端(接收机)均有64、128、256个天线。其信号发送原理相同。但是，不必所有天线均发送一部份信号，例如，在一个接收端(接收机)和发射端(发送机)均有64个天线的MIMO天线中可以将信号分为15份或20份等，分别选择15或20个天线发送至15或20个接收端(接收机)天线上。

信号检测是根据接收到的信号数据和信道矩阵去最大限度的还原发射端(发送机)发送的信号的过程。虽然信号从发射端(发送机)发射到接收端(接收机)接收的为了最大限度的保证传输的准确性，提高了传输过程中的抗干扰能力。但是，在信号的传输过程中诸如噪声的干扰是不可避免的，尤其是在MIMO天线中，各个天线之间还存在着干扰。因此在MIMO天线中我们需要在接收到信号之后根据接收到的信号数据和信道矩阵去最大限度的还原发射端(发送机)发送的信号，以保证传输的准确性。

减格算法是当前MIMO天线系统常用的信号检测算法之一。减格算法在MIMO天线系统中的基本思路是：将获取的信道估计矩阵视为一组基向量，把该基向量转换成一组接近正交的基向量。将新转换的一组接近正交的基向量定义为：接近正交的基向量＝信道估计矩阵×幺模矩阵。因此减格算法中求接近正交的基向量的过程可以视为求幺模矩阵的过程。对接近正交的基向量进行最小均方差(minimum mean square error，MMSE)检测，可以大大减少检测过程中的计算量。

MMSE算法是通过引入线性滤波器来消除噪声对信号造成的影响的一种算法。

正交三角(QR)分解法是将矩阵分解成一个正规正交矩阵Q与上三角形矩阵R，所以称为QR分解法。QR分解法是求一般矩阵全部特征值的最有效并广泛应用的方法。使用QR分解法有助于加快解方程或求解速度即收敛速度。

本发明实施例提供了一种减格算法的确定方法，应用于包括多输入多输出天线阵列的通信系统，该减格算法的确定方法可以由减格算法的确定装置100执行。减格算法的确定装置100可以单独存在，也可以与上述通信系统中的接收机集成在一起。图2示出了减格算法的确定装置100的一种硬件结构。如图2所示，减格算法的确定装置100可以包括至少一个处理器101，通信线路102，存储器103，通信接口104。

具体的，处理器101，用于执行存储器103中存储的计算机执行指令，从而实现终端的步骤或动作。

处理器101可以是一个芯片。例如，可以是现场可编程门阵列(fieldprogrammable gate array，FPGA)，可以是专用集成芯片(application specificintegrated circuit，ASIC)，还可以是系统芯片(system on chip，SoC)，还可以是中央处理器(central processor unit，CPU)，还可以是网络处理器(network processor，NP)，还可以是数字信号处理电路(digital signal processor，DSP)，还可以是微控制器(microcont roller unit，MCU)，还可以是可编程控制器(programmable logic devi ce，PLD)或其他集成芯片。

通信线路102，用于在上述处理器101与存储器103之间传输信息。

存储器103，用于存储执行计算机执行指令，并由处理器101来控制执行。

存储器103可以是独立存在，通过通信线路102与处理器相连接。存储器103可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory，ROM)、可编程只读存储器(programmableROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(dynamicRAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rate SDRAM，DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM，ESDRAM)。应注意，本文描述的系统和装置的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。

通信接口104，用于与其他装置或通信网络通信。其中，通信网络可以是以太网，无线接入网(radio access network，RAN)，或无线局域网(wireless local area networks，WLAN)等。

下面结合图2示出的减格算法的确定装置100，对本发明实施例提供的减格算法的确定方法进行说明。

如图3所示，本发明实施例提供的减格算法的确定方法包括：

S301、减格算法的确定装置100获取导频信号的信道估计矩阵。

其中，导频信号的序列较短。

S302、减格算法的确定装置100采用多种减格算法，根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵并确定每种减格算法根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵所用时长。

其中，第一幺模矩阵为导频信号的幺模矩阵。

可选的，可以同时采用多种减格算法，根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵。其中，同时是指上述多种减格算法中最先执行的减格算法的执行时刻和上述多种减格算法中最后执行的减格算法的执行时刻的时间间隔小于预设时间间隔。

S303、减格算法的确定装置100确定目标减格算法。

其中，目标减格算法为多种减格算法中根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵用时最短的减格算法。

在同时采用多种减格算法，根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵的情况下，目标减格算法也可为为多种减格算法中最先根据导频信号的信道估计矩阵确定出第一幺模矩阵的减格算法。

通过上述步骤(S301-S303)可以看出，本发明实施例根据导频信号可以确定多种减格算法中每种算法根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵所用时长。因为，减格算法根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵所用时长和减格算法的复杂度成正比，因此，本发明实施例将用时最短的减格算法确定为目标减格算法(复杂度最低的减格算法)。所以，通过本发明实施例提供的减格算法的确定方法，可以解决如何从多种减格算法中确定复杂度最低的减格算法的问题。

结合图3，如图4所示，本发明实施例提供的减格算法的确定还可以包括：

S304、减格算法的确定装置100获取接收信号和第一矩阵。

其中，接收信号与导频信号的传输信道相同。第一矩阵为接收信号的信道估计矩阵。第一矩阵中的元素为多输入多输出天线中各个天线的信道增益。例如，第一矩阵中第i行第j列的元素为多输入多输出天线中第i个接收天线与第j个发射天线之间的信道增益。

示例性的，减格算法的确定装置100获取的第一矩阵为：

S305、减格算法的确定装置100采用目标减格算法，根据第一矩阵，确定第二幺模矩阵。

其中，第二幺模矩阵为接收信号的幺模矩阵。

在目标减格算法为逆序减格算法的情况下，S305可以包括：

减格算法的确定装置100根据预设分解规则，分解第一矩阵，得到第一非奇异上三角矩阵。

其中，预设分解规则为QR分解算法，也可以是其它分解算法，本发明实施例对此不作限定。

示例性的，减格算法的确定装置100根据预设分解规则，分解第一矩阵，得到的第一非奇异上三角矩阵为：

减格算法的确定装置100确定单位矩阵，单位矩阵的秩与多输入多输出天线阵列的尺寸相同。

其中，多输入多输出天线阵列的尺寸为多输入多输出天线阵列的发射天线数量或接收天线数量。本发明实施例中的多输入多输出天线阵列均为方阵(即发射天线数量和接收天线数量相同的天线阵列)。

示例性的，多输入多输出天线阵列的尺寸为4，减格算法的确定装置100确定的单位矩阵为4阶单位矩阵，即：

又示例性的，多输入多输出天线阵列的尺寸为5，减格算法的确定装置100确定的单位矩阵为5阶单位矩阵，即：

减格算法的确定装置100根据第一非奇异上三角矩阵和单位矩阵，确定第二幺模矩阵。

具体的，减格算法的确定装置100根据第一非奇异上三角矩阵和单位矩阵，确定第二幺模矩阵，可以包括：

步骤A：减格算法的确定装置100在K大于或等于2的情况下，执行步骤B，K的初始值为n，n为多输入多输出天线阵列的尺寸；减格算法的确定装置100在K小于2的情况下，将当前的单位矩阵，确定为第二幺模矩阵。

示例性的，确定的第二幺模矩阵可以表示为：

步骤B：减格算法的确定装置100根据当前的第一非奇异上三角矩阵和L，确定μ，L的初始值为1；减格算法的确定装置100在μ不等于0的情况下，更新第一非奇异上三角矩阵和单位矩阵并将L更新为L+1；减格算法的确定装置100在μ等于0或L等于K的情况下，执行步骤C并将L更新为1。

其中，

round指的是四舍五入算法，

表示R_r矩阵第k-1行第k列的元素值的平方。

步骤C：减格算法的确定装置100在当前的第一非奇异上三角矩阵和K满足Lovasz条件的情况下，更新第一非奇异上三角矩阵和单位矩阵并将K更新为K-1和2之间的最大值，根据更新后的K执行步骤A、步骤B和步骤C；减格算法的确定装置100在当前的第一非奇异上三角矩阵和K不满足Lovasz条件的情况下，将K更新为K-1并根据更新后的K执行步骤A、步骤B和步骤C。

其中，Lovasz条件为

参数δ为性能-复杂度均衡参数。

S306、减格算法的确定装置100根据第二幺模矩阵、接收信号和第一矩阵，确定发送信号。

其中，发送信号是上述通信系统中发送机发送的信号。

具体的，S306可以包括：

减格算法的确定装置100根据第二幺模矩阵和第一矩阵，确定第二矩阵。

其中，第二矩阵是一组接近正交的基向量。

具体的，减格算法的确定装置100根据公式H＝H_rT_r计算第二信道矩阵。其中，T_r为第二幺模矩阵，H_r为第一矩阵，H为第二矩阵。

示例性的，根据上述示例给出的第二幺模矩阵和第一矩阵计算出的第二信道矩阵可以表示为：

减格算法的确定装置100对第二矩阵进行滤波，生成加权矩阵。

具体的，减格算法的确定装置100对第二信道矩阵执行MMSE线性检测，根据公式

计算MMSE检测下的加权矩阵。其中，

表示接收信号的信噪比，I表示单位向量。

示例性的，加权矩阵可以表示为：

减格算法的确定装置100根据加权矩阵和接收信号，确定发送信号。

其中，发送信号也可以被称为检测信号。

具体的，减格算法的确定装置100先对加权矩阵W_MMSE进行埃尔米特转置得到

然后根据公式

计算检测信号。其中，

为检测信号，y为接收信号，

示例性的，发送信号(检测信号)可以表示为：

值得一提的是，上述逆序减格算法可以用MATLAB语言描述。示例性的，下述表1示出了采用MATLAB语言描述的逆序减格算法。

表1

表1中的逆序减格算法主要有4部分构成：步骤1到步骤4为初始化过程，涉及到各类参数的初始化，与现有减格算法相比本发明实施例提供的逆序减格算法的创新之处在于将k的初值由2改为估计信道矩阵的最大维数。步骤5到步骤12是尺度缩减过程，步骤13到步骤22是列交换过程，与现有减格算法相比本发明实施例提供的逆序减格算法的创新之处在于，整体算法的循环模式，由递增模式改为递减模式。步骤23获得最终的幺模矩阵T_r。下面将详细介绍各过程：

步骤1用于对信道估计矩阵H_r进行QR分解，获得正交矩阵Q_r与非奇异上三角矩阵的R_r乘积。

步骤2用于对幺模矩阵T_r矩阵进行初始化，I_n矩阵为n维的单位矩阵，其中n是大规模MIMO系统的天线阵列尺寸。可选的，在本发明实施例中，MIMO天线阵列均为方阵，发射天线数和接收天线数均为n，可选的，n＝2^a。其中，a可以为5，6，7，即天线阵列规模可以为64×64，128×128，256×256。64、128、256是当前商用大规模MIMO的天线尺寸。

步骤3用于获取发射天线和接收天线的数目。步骤3中n←size(H_r,2)表示获取信道估计矩阵的列维数。可选的，本发明实施例中所有的天线阵列均为方阵，行维数和列维数也为n，步骤3也可为n←size(H_r,1)。n←size(H_r,1)表示获取信道估计矩阵的行维数。

步骤4中k←n用于对参数k赋值为n。

步骤5是While循环当参数k大于等于矩阵维数2的时候，则进行下面的列交换过程。本处为本发明实施例提供的逆序减格算法的一个创新处。这一创新处，是为了保证算法迭代的条件，由于逆序循环的减格算法，维数逐步降低，因此，将此处条件修改也是必要的。

步骤6是For循环，参数l从1取值到k-1。

步骤7表示参数

其中，round指的是四舍五入算法。步骤19用于将求得的比值，按照四舍五入优化以后给到参数μ。

步骤8为If判决，当μ≠0时执行尺度缩减，否则跳过尺度缩减。

步骤9用于对R_r(1:k-l,k)的元素进行更新。其中R_r(1:k-l,k)表示矩阵R_r的第1至第k-l行和第k列的所有元素组成的矩阵，该矩阵是R_r矩阵的一个子矩阵。新的R_r(1:k-l,k)矩阵，通过原始R_r(1:k-l,k-l)矩阵，减去μ×R_r(1:k-l,k-l)后获得。

步骤10与步骤9同理，对T_r矩阵进行更新。其中T_r(:,k)表示矩阵T_r的第k列的所有元素。

步骤11表示结束if判决。

步骤12表示结束for循环。

步骤13用于根据Lovasz条件执行if判决。只有当Lovasz条件满足时，才执行算法的列交换过程。

其中，Lovasz条件为

其中，

表示R_r矩阵第k-1行第k列的元素值的平方，其余同理。参数δ为性能-复杂度均衡参数，可以根据实际情况调整，本发明实施例中δ＝0.75，在本发明实施例中δ＝0.75是最优的性能-复杂度折衷值。

步骤14用于对矩阵R_r的第k列和第k-1进行交换；对矩阵T_r的第k列和第k-1进行交换。

步骤15用于获得Givens矩阵。Givens矩阵的生成步骤如下：

其中，

初等旋转矩阵(Givens)矩阵G主要由参数α,β构成。而α由R_r的第k-1行第k-1列的元素R_r(k-1,k-1)，同R_r(k-1:k,k-1)的模2范数的比值。参数β的获得也同理。

步骤16用于对R_r(k-1:k,k-1:n)中的元素进行更新。R_r(k-1:k,k-1:n)表示矩阵R_r矩阵的第k-1到第k行，第k-1列到第n所组成的R_r子矩阵的所有元素。

步骤17和步骤9作用相同，用于对Q_r(:,k-1:k)矩阵中的元素进行更新。其中G^H表示对Givens矩阵进行埃尔米特转置；到此为止，列交换过程结束。

步骤18用于将K值取k-1和2之间的最大值，然后再赋值给k。

步骤19是Else分支。

步骤20是将k-1赋值给k；是本发明实施例提供的逆序减格算法的另一个创新处，由于逆序算法是从高阶向低阶，因此对于k值要降低。

步骤21表示If条件结束，重新回到步骤5的While语句判决。

步骤22表示结束while循环。

步骤23用于获得最终的幺模矩阵T_r。

上述主要从方法的角度对本发明实施例提供的方案进行了介绍。为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本发明能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

本发明实施例可以根据上述方法示例对减格算法的确定装置100进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本发明实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

本发明实施例提供了一种减格算法的确定装置100，用于执行上述减格算法的确定方法，如图5所示，本发明实施例提供的减格算法的确定装置100包括：第一获取单元501、第一确定单元502和第二确定单元503。

第一获取单元501，用于获取导频信号的信道估计矩阵。例如，结合图3，第一获取单元501可以用于执行S301。

第一确定单元502，用于采用多种减格算法，根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵并确定每种减格算法根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵所用时长。例如，结合图3，第一确定单元502可以用于执行S302。

第二确定单元503，用于确定目标减格算法，目标减格算法为多种减格算法中根据导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵用时最短的减格算法。例如，结合图3，第二确定单元503可以用于执行S303。

如图5所示，本发明实施例提供的减格算法的确定装置100还可以包括：第二获取单元504、第三确定单元505和第四确定单元506。

第二获取单元504，用于获取接收信号和第一矩阵，接收信号与导频信号的传输信道相同，第一矩阵为接收信号的信道估计矩阵。例如，结合图4，第二获取单元504可以用于执行S304。

第三确定单元505，用于采用目标减格算法，根据第一矩阵，确定第二幺模矩阵，第二幺模矩阵为接收信号的幺模矩阵。例如，结合图4，第三确定单元505可以用于执行S305。

第四确定单元506，用于根据第二幺模矩阵、接收信号和第一矩阵，确定发送信号。例如，结合图4，第四确定单元506可以用于执行S306。

可选的，上述多种减格算法可以包括逆序减格算法。

在目标减格算法为逆序减格算法的情况下，第三确定单元505具体用于：

根据预设分解规则，分解第一矩阵，得到第一非奇异上三角矩阵。

确定单位矩阵，单位矩阵的秩与多输入多输出天线阵列的尺寸相同。

根据第一非奇异上三角矩阵和单位矩阵，确定第二幺模矩阵。

第三确定单元505具体还用于：

步骤A：在K大于或等于2的情况下，执行步骤B，K的初始值为n，n为多输入多输出天线阵列的尺寸；在K小于2的情况下，将当前的单位矩阵，确定为第二幺模矩阵。

步骤B：根据当前的第一非奇异上三角矩阵和L，确定μ，L的初始值为1；在μ不等于0的情况下，更新第一非奇异上三角矩阵和单位矩阵并将L更新为L+1；在μ等于0或L等于K的情况下，执行步骤C并将L初始化为1。

步骤C：在当前的第一非奇异上三角矩阵和K满足Lovasz条件的情况下，更新第一非奇异上三角矩阵和单位矩阵并将K更新为K-1和2之间的最大值，根据更新后的K执行步骤A、步骤B和步骤C；在当前的第一非奇异上三角矩阵和K不满足Lovasz条件的情况下，将K更新为K-1并根据更新后的K执行步骤A、步骤B和步骤C。

具体的，如图2和图5所示。图5中的第一获取单元501、第一确定单元502、第二确定单元503、第二获取单元504、第三确定单元505和第四确定单元506，通过图2中的处理器101经通信线路102调用存储器103中的程序以执行上述减格算法的确定方法。

应理解，在本发明的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、设备和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

以上，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，可轻易想到的变化或替换，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权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种减格算法的确定方法，应用于包括多输入多输出天线阵列的通信系统，其特征在于，包括：

获取导频信号的信道估计矩阵；

采用多种减格算法，根据所述导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵并确定每种减格算法根据所述导频信号的信道估计矩阵确定所述第一幺模矩阵所用时长；所述多种减格算法包括逆序减格算法；

确定目标减格算法，所述目标减格算法为所述多种减格算法中根据所述导频信号的信道估计矩阵确定所述第一幺模矩阵用时最短的减格算法；

所述确定方法还包括：

获取接收信号和第一矩阵，所述接收信号与所述导频信号的传输信道相同，所述第一矩阵为所述接收信号的信道估计矩阵；

采用所述目标减格算法，根据所述第一矩阵，确定第二幺模矩阵，所述第二幺模矩阵为所述接收信号的幺模矩阵；

在所述目标减格算法为逆序减格算法的情况下，所述采用所述目标减格算法，根据所述第一矩阵，确定第二幺模矩阵，包括：

根据预设分解规则，分解所述第一矩阵，得到第一非奇异上三角矩阵；

确定单位矩阵，所述单位矩阵的秩与所述多输入多输出天线阵列的尺寸相同；

步骤A：在K大于或等于2的情况下，执行步骤B，K的初始值为n，n为所述多输入多输出天线阵列的尺寸；在K小于2的情况下，将当前的所述单位矩阵，确定为所述第二幺模矩阵；

步骤B：根据当前的所述第一非奇异上三角矩阵和L，确定μ，L的初始值为1；在μ不等于0的情况下，更新所述第一非奇异上三角矩阵和所述单位矩阵并将L更新为L+1；在μ等于0或L等于K的情况下，执行步骤C并将L初始化为1；

步骤C：在当前的所述第一非奇异上三角矩阵和K满足Lovasz条件的情况下，更新所述第一非奇异上三角矩阵和所述单位矩阵并将K更新为K-1和2之间的最大值，根据更新后的K执行所述步骤A、所述步骤B和所述步骤C；在当前的所述第一非奇异上三角矩阵和K不满足所述Lovasz条件的情况下，将K更新为K-1并根据更新后的K执行所述步骤A、所述步骤B和所述步骤C；其中，所述Lovasz条件为：

表示R_r矩阵第k-1行第k列的元素值的平方；δ为性能-复杂度均衡参数。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法还包括：

根据所述第二幺模矩阵、所述接收信号和所述第一矩阵，确定发送信号。

3.一种减格算法的确定装置，应用于包括多输入多输出天线阵列的通信系统，其特征在于，包括：第一获取单元、第一确定单元、第二确定单元、第二获取单元、和第三确定单元；

所述第一获取单元，用于获取导频信号的信道估计矩阵；

所述第一确定单元，用于采用多种减格算法，根据所述导频信号的信道估计矩阵确定第一幺模矩阵并确定每种减格算法根据所述导频信号的信道估计矩阵确定所述第一幺模矩阵所用时长；所述多种减格算法包括逆序减格算法；

所述第二确定单元，确定目标减格算法，所述目标减格算法为所述多种减格算法中根据所述导频信号的信道估计矩阵确定所述第一幺模矩阵用时最短的减格算法；

所述第二获取单元，用于获取接收信号和第一矩阵，所述接收信号与所述导频信号的传输信道相同，所述第一矩阵为所述接收信号的信道估计矩阵；

所述第三确定单元，用于采用所述目标减格算法，根据所述第一矩阵，确定第二幺模矩阵，所述第二幺模矩阵为所述接收信号的幺模矩阵；

在所述目标减格算法为逆序减格算法的情况下，所述第三确定单元具体用于：

根据预设分解规则，分解所述第一矩阵，得到第一非奇异上三角矩阵；

确定单位矩阵，所述单位矩阵的秩与所述多输入多输出天线阵列的尺寸相同；

所述第三确定单元具体用于：

步骤A：在K大于或等于2的情况下，执行步骤B，K的初始值为n，n为所述多输入多输出天线阵列的尺寸；在K小于2的情况下，将当前的所述单位矩阵，确定为所述第二幺模矩阵；

步骤B：根据当前的所述第一非奇异上三角矩阵和L，确定μ，L的初始值为1；在μ不等于0的情况下，更新所述第一非奇异上三角矩阵和所述单位矩阵并将L更新为L+1；在μ等于0或L等于K的情况下，执行步骤C并将L初始化为1；

步骤C：在当前的所述第一非奇异上三角矩阵和K满足Lovasz条件的情况下，更新所述第一非奇异上三角矩阵和所述单位矩阵并将K更新为K-1和2之间的最大值，根据更新后的K执行所述步骤A、所述步骤B和所述步骤C；在当前的所述第一非奇异上三角矩阵和K不满足所述Lovasz条件的情况下，将K更新为K-1并根据更新后的K执行所述步骤A、所述步骤B和所述步骤C；其中，所述Lovasz条件为：

表示R_r矩阵第k-1行第k列的元素值的平方；δ为性能-复杂度均衡参数。

4.根据权利要求3所述的确定装置，其特征在于，所述确定装置还包括：第四确定单元；

所述第四确定单元，用于根据所述第二幺模矩阵、所述接收信号和所述第一矩阵，确定发送信号。

5.一种减格算法的确定装置，其特征在于，所述减格算法的确定装置包括：一个或多个处理器，以及存储器；

所述存储器与所述一个或多个处理器耦合；所述存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括指令，当所述一个或多个处理器执行所述指令时，所述减格算法的确定装置执行如权利要求1-2中任意一项所述的减格算法的确定方法。

6.一种计算机可读存储介质，包括指令，其特征在于，当所述指令在减格算法的确定装置上运行时，使得所述减格算法的确定装置执行如权利要求1-2中任意一项所述的减格算法的确定方法。

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