CN113395105A - 考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，首先考虑卫星与用户终端的移动性以及下行链路的长传输时延，采用统计信道信息；其次考虑功放引起的信号失真，基于非线性功放模型，建立发送端输入输出关系；接着运用Dinkelbach算法和投影梯度上升法得到等效全数字预编码器；然后问题转化为最小化混合预编码器与全数字预编码器之间的欧几里得距离；同时考虑高精度移相网络的高功耗和低精度移相网络的低增益，采用双精度移相网络来实现模拟预编码器，并采用迭代更新和量化的方法联合设计双精度移相网络和混合预编码器。本方法能够缓解非线性效应对系统性能的影响，保障系统的能效，同时降低系统功耗和实现的复杂度。

Description

考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法

技术领域

本发明涉及卫星通信系统预编码方法，尤其涉及了一种考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法。

背景技术

相比传统的地球静止卫星通信系统，非地球静止卫星通信系统具有更高的吞吐量和更低的延迟。其中，在500～2000公里高度部署的低轨道卫星通信系统因其小尺寸、低成本和链路损耗引起了广泛的关注。在卫星系统的前向链路中，可以考虑采用多波束和大规模多输入多输出技术，实现动态波束赋形。低轨卫星通常由太阳能电池板供电，其功耗一般是不可忽略的，提高能效可以减小卫星尺寸、延长设备寿命，在能源有限和绿色通信的背景下，低轨卫星通信系统应当考虑将高能效和低功耗作为设计的关键性能指标。

在实际应用中，传统传输方法会受到各种限制：首先，由于长的传播延迟和用户终端的移动性，很难在发射机处获得准确的瞬时信道状态信息，需要考虑采用统计信道状态信息；其次，传统的预编码设计假设功放工作在线性区，当传输功率稍大时，这一假设很难满足，因此需要考虑功放的非线性影响；另一方面，在传统的混合预编码结构中，模拟预编码器采用高精度或者低精度移相网络实现，但是，高精度移相网络的功耗较大而低精度移相网络阵列增益较小，需要在两者中进行权衡。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，可以有效缓解非线性效应对系统性能的影响，降低功耗和成本，提高低轨卫星通信系统的能效和传输性能，降低实现复杂度。

技术方案：考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，包括如下步骤：

步骤1：在低轨卫星通信系统的传输端，采用统计信道状态信息；

步骤2：对所需传输的数据流s进行混合预编码，得到编码信号u＝VWs,其中V和W分别表示模拟预编码矩阵和数字预编码矩阵，模拟预编码矩阵V由双精度移相网络实现，且双精度移相网络中，分辨率为r_H和r_L的高精度和低精度移相器个数分别为N_H和N_L，每个高精度和低精度移相器可取的相位值分别为

和

个，包含在集合

和

中，即

其中，ψ_H为高精度移相器的相位值，ψ_L为低精度移相器的相位值；

每个移相器均与N_t个开关相连，以此控制实际与天线相连接的移相器的精度，从而调节模拟预编码矩阵中每个元素的精度；具体的，对于全连接结构的模拟预编码器，其移相网络中共包含N_tM_t个移相器和

个开关，并且，模拟预编码器中采用高、低精度移相器的元素所对应的位置编号包含在集合

和

中；对于部分连接结构的模拟预编码器，天线被分为N_g＝N_t/M_t组，因此该移相网络中只包含N_t个移相器和

个开关，并且根据采用部分连接结构时模拟预编码器的稀疏性，对其中的元素进行向量化处理，将向量化之后的等效模拟预编码器中采用高、低精度移相器的元素所对应的位置编号包含在集合

和

中；其中N_t和M_t分别表示天线数和射频链的数目；

步骤3：考虑功放引起的信号失真，基于非线性功放的三阶多项式模型，将第n个功放的瞬时增益建模为ρ_n＝β₁+β₃|u_n|²，β₁和β₃为描述功放非线性的系数，u_n表示第n个编码信号，对于理想线性功放，β₃＝0；对于编码信号u，非线性功放的输出建模为

其中

为对角线性增益矩阵，

为编码矢量的自相关矩阵，d表示非线性失真，其自相关矩阵为

上标H和T分别表示转置和共轭转置，|·|表示向量的模，

表示数学期望，⊙表示Hadamard积；

步骤4：构建能量效率最大化的混合预编码优化设计问题，所述优化设计问题的优化目标为某个用户组的能量效率

即该用户组内所有用户的平均和速率和该组总功耗的比值；式中，P^total表示采用混合预编码架构消耗的总能量，

下标

为第n个放大器的功耗，P_max和ξ_max分别为非线性功放的输出功率的最大值和最高效率，P_rad,n为第n个传输信号的自相关矩阵，

且

x_n表示第n个传输信号，下标k∈{1,…,K}，K为用户数，B_w为带宽，SINR_k为该用户组中第k个用户的信干噪比，P_t是传输机所消耗的能量；

对于采用双精度移相网络实现的模拟预编码器，约束条件分别为：

全连接结构：

部分连接结构：

以及总发射功率

小于某个定值。

式中，

分别表示全连接和部分连接下符合条件的模拟预编码矩阵的集合，[V]_i,j表示矩阵V的第i行第j列的元素，

表示向上取整；

表示全连接模拟预编码器中采用低精度的移相器的元素所对应的位置编号，当R＝H时，

表示部分连接模拟预编码器中采用高精度的移相器的元素所对应的位置编号，当R＝L时，

表示部分连接模拟预编码器中采用低精度的移相器的元素所对应的位置编号，

表示采用全连接结构的模拟预编码矩阵V中由高精度或低精度移相器实现的元素的角度，

表示采用部分连接结构的模拟预编码矩阵V中由高精度或低精度移相器实现的元素的角度；

步骤5：根据Dinkelbach算法和投影梯度上升法求解得到功率约束条件下的全数字预编码器；

步骤6：将优化设计问题转化为最小化模拟和数字预编码器的乘积与全数字预编码器之间的欧几里得距离，并对双精度移相网络和混合预编码器进行联合设计；若模拟预编码器采用全连接结构，采用基于交替优化和最大特征值投影的迭代更新量化方法得到数字和模拟预编码器；若模拟预编码器采用部分连接结构，可以通过基于变量投影法的迭代更新量化方法得到数字和模拟预编码器；

步骤7：在低轨卫星与各用户的移动过程中，随着低轨卫星与各用户间信道统计特性的变化，动态地实施所述双精度混合预编码方法。

有益效果：本发明提供的考虑功放非线性的双精度混合预编码方法考虑功放引起的信号失真，基于非线性功放模型，建立了发送端的输入输出关系，并通过建立全数字下的能量效率最大化问题得到等效全数字预编码器，接着，通过联合设计混合预编码器和双精度移相网络得到模拟和数字预编码器。该方法可以有效缓解功放非线性效应对系统性能的影响，降低功耗和成本，和采用高精度或低精度移相网络并假设功放工作在线性区的传统预编码方法相比，能够有效提高低轨卫星通信系统的能量效率和传输性能。

附图说明

图1为混合预编码发射机示意图。

图2为本发明的方法总体流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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、完整的描述，显然，所描述的实施例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，都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例提出的一种考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，可以有效缓解功放非线性效应对系统性能的影响，降低功耗和成本，和传统方法相比，能够有效提高低轨卫星通信系统的能量效率和传输性能。图1为系统配置示意图，系统采用全频率复用，每个时隙内只服务于一个用户组，

个波束同时服务K个用户，每个用户配备单天线。设同一时隙内服务的用户集合为

该方法首先考虑低轨卫星通信系统中信道传播长延时和用户终端的移动特性，采用统计信道状态信息代替瞬时信道状态信息；其次，考虑功放引起的信号失真，基于非线性功放模型，建立了发送端的输入输出关系；接着，考虑到高精度移相网络的功耗较大，低精度移相网络的阵列增益较小，采用一种双精度移相网络来权衡功耗和增益；同时，考虑统计信道状态信息，求得用户组内的所有用户的和平均速率，则该用户组的能量效率等于其与该组总功耗的比值，进而将混合预编码设计问题建模为总发射功率约束下的能量效率最大化问题；然后通过Dinkelbach算法和投影梯度上升法得到等效全数字预编码器；然后将问题转化为最小化混合预编码的模拟和数字预编码器的乘积与该全数字预编码器之间的欧几里得距离；最后对混合预编码器和双精度移相网络进行联合设计，对于采用全连接结构的模拟预编码器，通过一种基于交替优化和最大特征值投影的更新量化方法迭代求解得到混合预编码器；对于采用部分连接结构的模拟预编码器，通过基于变量投影法的更新量化迭代方法得到混合预编码器。如图2所示，具体如下：

步骤1：在低轨卫星通信系统的传输端，采用统计信道状态信息；

步骤2：对所需传输的数据流s进行混合预编码：

在卫星端进行混合预编码后的信号表示为：

u＝VWs (19)

其中V和W分别表示模拟预编码矩阵和数字预编码矩阵，模拟预编码矩阵V由双精度移相网络实现，且该双精度移相网络中，分辨率为r_H和r_L的高精度和低精度的移相器个数分别为N_H和N_L，每个高精度和低精度移相器可取的相位值分别为

和

个，包含在集合

和

中，即：

其中，ψ_H为高精度移相器的相位值，ψ_L为低精度移相器的相位值。

此外，每个移相器均与N_t个开关相连，以此控制实际与天线相连接的移相器的精度，从而调节模拟预编码矩阵中每个元素的精度。具体的，对于全连接结构的模拟预编码器，该移相网络中共包含N_tM_t个移相器和

个开关，并且，模拟预编码器中采用高、低精度移相器的元素所对应的位置编号包含在集合

和

中；对于部分连接结构的模拟预编码器，天线被分为N_g＝N_t/M_t组，因此该移相网络中只包含N_t个移相器和

个开关，并且根据到采用部分连接结构时模拟预编码器的稀疏性，对其中的元素进行向量化处理，此时模拟预编码器中采用高、低精度移相器的元素所对应的位置编号包含在集合

和

中。其中N_t和M_t分别表示天线数和射频链的数目。

步骤3：考虑功放引起的信号失真，基于非线性功放的三阶多项式模型，将第n个功放的瞬时增益建模为：

ρ_n＝β₁+β₃|u_n|² (22)

其中β₁和β₃为描述功放非线性的系数，u_n表示第n个编码信号，对于理想线性功放，β₃＝0。对于输入编码信号u，非线性功放的输出表示为：

其中

为对角线性增益矩阵，

为编码矢量的自相关矩阵，d表示非线性失真，其自相关矩阵为：

其中，上标H和T分别表示转置和共轭转置，|·|表示向量的模，

表示数学期望，⊙表示Hadamard积。

步骤4：构建能量效率最大化的混合预编码优化设计问题，优化设计问题的优化目标为某个用户组的能量效率：

即该用户组内所有用户的平均和速率和该组总功耗的比值；其中，P^total表示采用混合预编码架构消耗的总能量，

下标下标n∈{1,…,N_t}，

为第n个放大器的功耗，P_t是传输机所消耗的能量，P_max和ξ_max分别为非线性功放的输出功率的最大值和最高效率，P_rad,n为第n个传输信号的自相关矩阵，

且

x_n表示第n个传输信号，下标k∈{1,…,K}，K为用户数，B_w为带宽，SINR_k为该用户组中第k个用户的信干噪比。

在低轨卫星通信系统下行链路的用户终端，第k个用户的信干噪比

其中信道矢量h_k＝v_kg_k，v_k是大规模均匀天线阵列的响应矢量，g_k服从瑞利分布且

γ_k为第k个用户的信道增益，

和w_k分别为该用户组中第l个和第k个用户的数字预编码矢量，N₀为噪声方差。

对于采用双精度移相网络实现的模拟预编码器，约束条件分别为：

全连接结构：

部分连接结构：

以及总发射功率

小于某个定值。

式中，

分别表示全连接和部分连接下符合条件的模拟预编码矩阵的集合，[V]_i,j表示矩阵V的第i行第j列的元素，

表示向上取整；表示全连接模拟预编码器中采用低精度的移相器的元素所对应的位置编号，当R＝H时，

表示部分连接模拟预编码器中采用高精度的移相器的元素所对应的位置编号，当R＝L时，

表示部分连接模拟预编码器中采用低精度的移相器的元素所对应的位置编号，

表示采用全连接结构的模拟预编码矩阵V中由高精度或低精度移相器实现的元素的角度，

表示采用部分连接结构的模拟预编码矩阵V中由高精度或低精度移相器实现的元素的角度。

步骤5：在低轨卫星通信系统的传输端，采用混合预编码器的发射机设计，令B＝VW，其中混合预编码矩阵B＝{b₁,…,b_k}，数字预编码矩阵W＝{w₁,…,w_k}，也即有第k个用户的混合预编码矢量b_k＝Vw_k，则能量效率最大化问题，即转换为在保证总发射功率小于某一定值的条件下，求解如下问题：

s.t.P_PA≤P (28)

式中，

为放大器的总功耗，P表示总发射功率的上界。

由于较难估计

的准确值，考虑统计状态信息，将数学期望

近似为：

引入辅助变量η_i，将上述问题转化为一系列子问题：

s.t.P_PA≤P (30)

对于给定的B_i，按照下式对η_i进行更新：

当η_i给定时，采用投影梯度上升法对B_i进行更新，即

其中，

表示采用投影梯度上升法更新

得到的中间变量，

表示第i个子问题的第j-1次迭代更新得到的混合预编码的值，

表示对B求梯度，j＝1,2,…,J，μ为沿梯度上升方向搜索的步长。

表示

在集合

上的投影，即：

其中，α为大于0的实数，且注意到，

依赖于自相关矩阵

故可以将|α|²视为一个变量，求出满足条件

的结果。如果

则令

否则，

μ^(j)＝1/2μ^(j-1)。

步骤6：得到全数字预编码器B后，问题转化为最小化全数字预编码器和混合模拟/数字预编码器的乘积之间的欧几里得距离：

其中，

表示全连接或部分连接结构下满足条件的模拟预编码器的集合，

||·||_F为矩阵的Frobenius范数。

对于采用全连接结构的混合预编码器，问题等效为：

采用MM算法得到模拟预编码器约束松弛为无限分辨率情况下的混合预编码器，记为：

其中，

exp(·)表示以自然底数e为底数的指数幂操作符，

为模拟预编码器中第(i,j)个元素的相位。

由于高精度和低精度的移相器的序号的集合

和

的互补性，只需要计算其中一个，剩下一个可相应得出，于是先考虑设计低精度移相器的序号集合

将集合

进一步拆分为若干个子集，即

注意到对于每一个子集合，设计方法是相同的，故下面给出

的设计方法，其余可以同理得到，假设初始时，

为空集。对于模拟预编码器V₀中的第一列元素，分别求出其与在集合

内的投影之间的欧几里得距离，并将其中的最小投影值对应的元素在模拟预编码器中位置的序号和该投影值分别记为(i₁,1)和

注意到对于每一个子集，位置序号的第二维元素是相同的，故在下面的讨论中，将第二维元素省略，则有：

以及

同时对

和模拟预编码器中对应元素进行更新：

接着，对模拟预编码器中尚未量化的其他元素进行更新，采用一种交替优化和最大特征值投影的方法，在每次迭代中，分别对数字和模拟预编码器进行更新直至收敛，即：

W＝(V^HV)^-1V^HB (42)

其中，C＝WB^H-(S-λ_max(S)I)V^H，λ_max(S)表示矩阵S＝WW^H的最大特征值。重复执行(38)-(43)式N_t/2次，可得

在设计出低精度移相器集合

之后，高精度移相器也随之确定，对于相应位置的元素的相位值，可类似采用(38)-(43)量化更新方法得到。

最后对数字预编码器进行单位化操作可得：

对于采用部分连接结构的模拟预编码器，问题等效为：

首先采用MM算法得到分辨率无限状态下的模拟预编码器，记为

其中，blkdiag{·}表示块对角阵，

表示矩阵V₀的第i列的第(i-1)N_g+1个元素到第iN_g个元素，令

为矩阵V的所有非零数据组成的列向量，且向量r的第i个元素可以表示为[r]_i＝exp(Jφ_i)，由于

是

的补集，先设计

则集合

可以自然得到。假设初始时，

则r中元素在集合

中的最小投影值及其对应元素的编号由以下两式给出，即

以及

同时对

和模拟预编码器中对应元素进行更新：

也即

接着，对模拟预编码器中尚未量化的其他元素按照下式进行更新，

其中k＝i-(j-1)N_g,

m＝1,…,M。

重复执行(47)-(52)过程N_t/2次，可得

由互补性，可得集合

对应元素的相位值同理可以得到。

当模拟预编码器已经设计得出后，问题转化为：

该问题是一个变量投影问题，可以求解得到数字预编码器的闭式解：

步骤7：双精度混合预编码方法的的动态调整：

在低轨卫星和各用户的动态移动过程中，随着卫星与各用户间信道统计特性的变化，卫星侧动态地实施前述双精度混合预编码过程，形成更新后的双精度混合预编码方法。

Claims (8)

1.考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在低轨卫星通信系统的传输端，采用统计信道状态信息；

步骤2：对所需传输的数据流s进行混合预编码，得到编码信号u＝VWs，其中V和W分别表示模拟预编码矩阵和数字预编码矩阵，模拟预编码矩阵V由双精度移相网络实现，且双精度移相网络中，分辨率为r_H和r_L的高精度和低精度移相器个数分别为N_H和N_L，每个高精度和低精度移相器可取的相位值分别为

和

个，包含在集合

和

中，即

其中，ψ_H为高精度移相器的相位值，ψ_L为低精度移相器的相位值；

每个移相器均与N_t个开关相连，以此控制实际与天线相连接的移相器的精度，从而调节模拟预编码矩阵中每个元素的精度；具体的，对于全连接结构的模拟预编码器，其移相网络中共包含N_tM_t个移相器和

个开关，并且，模拟预编码器中采用高、低精度移相器的元素所对应的位置编号包含在集合

和

中；对于部分连接结构的模拟预编码器，天线被分为N_g＝N_t/M_t组，因此该移相网络中只包含N_t个移相器和

个开关，并且根据采用部分连接结构时模拟预编码器的稀疏性，对其中的元素进行向量化处理，将向量化之后的等效模拟预编码器中采用高、低精度移相器的元素所对应的位置编号包含在集合

和

中；其中N_t和M_t分别表示天线数和射频链的数目；

步骤3：考虑功放引起的信号失真，基于非线性功放的三阶多项式模型，将第n个功放的瞬时增益建模为ρ_n＝β₁+β₃|u_n|²，β₁和β₃为描述功放非线性的系数，u_n表示第n个编码信号，对于理想线性功放，β₃＝0；对于编码信号u，非线性功放的输出建模为

其中

为对角线性增益矩阵，

为编码矢量的自相关矩阵，d表示非线性失真，其自相关矩阵为

上标H和T分别表示转置和共轭转置，|·|表示向量的模，

表示数学期望，⊙表示Hadamard积；

步骤4：构建能量效率最大化的混合预编码优化设计问题，所述优化设计问题的优化目标为某个用户组的能量效率

即该用户组内所有用户的平均和速率和该组总功耗的比值；式中，P^total表示采用混合预编码架构消耗的总能量，

下标n∈{1，...，N_t}，

为第n个放大器的功耗，P_max和ξ_max分别为非线性功放的输出功率的最大值和最高效率，P_rad，n为第n个传输信号的自相关矩阵，

且

x_n表示第n个传输信号，下标k∈{1，…，K}，K为用户数，B_w为带宽，SINR_k为该用户组中第k个用户的信干噪比，P_t是传输机所消耗的能量；

对于采用双精度移相网络实现的模拟预编码器，约束条件分别为：

全连接结构：

部分连接结构：

以及总发射功率

小于某个定值。

式中，

分别表示全连接和部分连接下符合条件的模拟预编码矩阵的集合，[V]_i，j表示矩阵V的第i行第j列的元素，

表示向上取整；

表示全连接模拟预编码器中采用低精度的移相器的元素所对应的位置编号，当R＝H时，

表示部分连接模拟预编码器中采用高精度的移相器的元素所对应的位置编号，当R＝L时，

表示部分连接模拟预编码器中采用低精度的移相器的元素所对应的位置编号，

表示采用全连接结构的模拟预编码矩阵V中由高精度或低精度移相器实现的元素的角度，

表示采用部分连接结构的模拟预编码矩阵V中由高精度或低精度移相器实现的元素的角度；

步骤5：根据Dinkelbach算法和投影梯度上升法求解得到功率约束条件下的全数字预编码器；

步骤6：将优化设计问题转化为最小化模拟和数字预编码器的乘积与全数字预编码器之间的欧几里得距离，并对双精度移相网络和混合预编码器进行联合设计；若模拟预编码器采用全连接结构，采用基于交替优化和最大特征值投影的迭代更新量化方法得到数字和模拟预编码器；若模拟预编码器采用部分连接结构，可以通过基于变量投影法的迭代更新量化方法得到数字和模拟预编码器；

步骤7：在低轨卫星与各用户的移动过程中，随着低轨卫星与各用户间信道统计特性的变化，动态地实施所述双精度混合预编码方法。

2.根据权利要求1所述的考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，其特征在于，所述步骤4中，在低轨卫星通信系统下行链路的用户终端，第k个用户的信干噪比

其中信道矢量h_k＝v_kg_k，v_k是大规模均匀天线阵列的响应矢量，g_k服从瑞利分布且

γ_k为第k个用户的信道增益，w_l和w_k分别为该用户组中第l个和第k个用户的数字预编码矢量，N₀为噪声方差。

3.根据权利要求2所述的考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，其特征在于，所述步骤5中，在低轨卫星通信系统的传输端，采用混合预编码器的发射机设计，令B＝VW，其中混合预编码矩阵B＝{b₁，…，b_k}，数字预编码矩阵W＝{w₁，…，w_k}，即有第k个用户的混合预编码矢量b_k＝Vw_k，根据Dinkelbach算法和投影梯度上升法对功率约束条件下的等效全数字问题进行求解：

s.t.P_PA≤P (5)

式中，

为放大器的总功耗，P表示总发射功率的上界。

4.根据权利要求3所述的考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，其特征在于，所述步骤6中，在低轨卫星通信系统的传输端，考虑统计状态信息，将数学期望

近似为：

5.根据权利要求4所述的考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，其特征在于，所述步骤6中，在低轨卫星通信系统的传输端，根据双精度移相网络和混合预编码器的联合设计，将问题转化为最小化全数字预编码器和混合模拟/数字预编码器的乘积之间的欧几里得距离：

其中，

表示全连接或部分连接结构下满足条件的模拟预编码器的集合，

||·||_F为矩阵的Frobenius范数。

6.根据权利要求4所述的考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，其特征在于，所述步骤6中，对于采用全连接结构的模拟预编码器，问题等效为：

采用MM算法得到无限分辨率情况下的数字和模拟预编码器，并采用基于交替优化和最大特征值投影的方法联合设计双精度移相网络和对应的混合预编码器。

7.根据权利要求4所述的考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，其特征在于，所述步骤6中，对于采用部分连接结构的模拟预编码器，问题等效为：

采用MM算法得到模拟预编码器约束松弛为无限分辨率情况下的混合预编码器，并采用基于变量投影的方法联合设计双精度移相网络和对应的数字和模拟预编码器。

8.根据权利要求1所述的考虑功放非线性的低轨卫星通信双精度混合预编码方法，其特征在于，在低轨卫星和各用户的动态移动过程中，随着卫星与各用户间信道统计特性的变化，卫星侧动态地实施前述双精度混合预编码过程，形成更新后的双精度混合预编码方法。

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