CN114172548A - 一种大规模mimo快速预编码方法 - Google Patents

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CN114172548A CN202111419871.3A CN202111419871A CN114172548A CN 114172548 A CN114172548 A CN 114172548A CN 202111419871 A CN202111419871 A CN 202111419871A CN 114172548 A CN114172548 A CN 114172548A
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江丹
凌云志
张煜
徐兰天
许虎
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    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413—MIMO systems
    • H04B7/0456—Selection of precoding matrices or codebooks, e.g. using matrices antenna weighting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种大规模MIMO快速预编码方法，属于5G技术领域，本发明方法包括根据3GPP协议生成下行预编码码本；其次，根据最小化二范数准则对码本进行排序，将排序好的码本按照升序分成4组；再次，在每组中选取序号最小的码本与信道向量进行匹配，找到最佳的分组序号；最后在最佳的分组内对所有码本进行逐个匹配。本发明对5G下行码本进行快速匹配，降低了基站下行波束赋形过程中的处理复杂度。

Description

一种大规模MIMO快速预编码方法
技术领域
本发明属于5G技术领域，具体涉及一种大规模MIMO快速预编码方法。
背景技术
在5G通信中，大规模MIMO(Multiple input multiple output,多入多出)下的数字波束赋形依赖于最优码本的选取，传统上采用遍历的方式进行最优码本的选取，其匹配时间随着码本大小呈线性增长。为了降低终端和基站的信号处理复杂度，需要改进相应的码本选取算法。
发明内容
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种大规模MIMO快速预编码方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种大规模MIMO快速预编码方法，包括以下步骤：
步骤1：根据3GPP协议生成下行预编码码本；利用最小化二范数准则对码本进行升序排序，将排序好的码本按照分成4组；
步骤2：根据LS(Least Square,最小二乘)准则利用CSI-RS(Channel StateInformation Reference Signal，信道状态信息参考信号)信号进行信道估计，得到信道向量H；
步骤3：在每组中选取序号最小的码本与信道向量进行匹配，找到最佳的分组序号，在最佳的分组内对所有码本进行逐个匹配。
优选地，在步骤1中，具体包括以下步骤：
步骤1.1：根据下行流数进行预编码码本生成W；
步骤1.2：利用最小化二范数准则对步骤1.1中的码本进行升序排序；
步骤1.3：将排序好的码本按照分成4组；
优选地，在步骤2中，具体包括以下步骤：
步骤2.1：根据Cell ID(小区标识)进行生成CSI-RS信号Xcsi_rs；
步骤2.2：在接收信号中完成CSI-RS信号同步以后，对CSI-RS信号进行FFT(FastFourier Transform，快速傅里叶变换)变换得到Ycsi_rs；
步骤2.3：根据LS准则得到信道向量：
Figure BDA0003376883800000011
优选地，在步骤3中，具体包括以下步骤：
步骤3.1：在每组中选取序号最小的码本按照最大化SINR(Signal toInterference plus Noise Ratio，信号与干扰加噪声比)准则与信道向量进行匹配，得到最优的分组序号I；
Figure BDA0003376883800000021
其中，σ为噪声的方差，i为组编号；
步骤3.2：在最优分组内照最大化SINR准则对组内所有码本进行匹配，得到最优码本序号J；
Figure BDA0003376883800000022
其中，σ为噪声的方差，j为组内码本序号。
本发明所带来的有益技术效果：
本发明公开的方法基于5G信号处理平台，利用分组码本匹配算法，解决了大规模MIMO系统中的快速预编码问题。
附图说明
图1为本发明大规模MIMO快速预编码方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
一种大规模MIMO快速预编码方法，其流程如图1所示，包括以下步骤：
步骤1：根据3GPP协议生成下行预编码码本；利用最小化二范数准则对码本进行升序排序，将排序好的码本按照分成4组；
具体包括以下步骤：
步骤1.1：根据下行流数进行预编码码本生成W；
步骤1.2：利用最小化二范数准则对步骤1.1中的码本进行升序排序；
步骤1.3：将排序好的码本按照分成4组；
步骤2：步骤2：根据LS准则利用CSI-RS信号进行信道估计，得到信道向量；
具体包括以下步骤：
步骤2.1：根据Cell ID(小区标识)进行生成CSI-RS信号Xcsi_rs；
步骤2.2：在接收信号中完成CSI-RS信号同步以后，对CSI-RS信号进行FFT变换得到Ycsi_rs；
步骤2.3：根据LS准则得到信道向量：
Figure BDA0003376883800000031
步骤3：在每组中选取序号最小的码本与信道向量进行匹配，找到最佳的分组序号，在最佳的分组内对所有码本进行逐个匹配。
具体包括以下步骤：
步骤3.1：在每组中选取序号最小的码本按照最大化SINR准则与信道向量进行匹配，得到最优的分组序号I；
Figure BDA0003376883800000032
其中，σ为噪声的方差，i为组编号。得到最优的分组序号I；
步骤3.2：在最优分组内照最大化SINR准则对组内所有码本进行匹配，得到最优码本序号J；
Figure BDA0003376883800000033
其中，σ为噪声的方差，j为组内码本序号。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种大规模MIMO快速预编码方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：根据3GPP协议生成下行预编码码本，利用最小化二范数准则对码本进行升序排序，将排序好的码本按照分成4组；
步骤2：根据LS准则利用CSI-RS信号进行信道估计，得到信道向量H；
步骤3：在每组中选取序号最小的码本与信道向量进行匹配，找到最佳的分组序号，在最佳的分组内对所有码本进行逐个匹配。
2.根据权利要求1所述的大规模MIMO快速预编码方法，其特征在于：在步骤1中，具体包括以下步骤：
步骤1.1：根据下行流数进行预编码码本生成W；
步骤1.2：利用最小化二范数准则对步骤1.1中的码本进行升序排序；
步骤1.3：将排序好的码本按照分成4组。
3.根据权利要求1所述的大规模MIMO快速预编码方法，其特征在于：在步骤2中，具体包括以下步骤：
步骤2.1：根据小区标识Cell ID生成CSI-RS信号Xcsi_rs；
步骤2.2：在接收信号中完成CSI-RS信号同步以后，对CSI-RS信号进行FFT变换得到Ycsi_rs；
步骤2.3：根据LS准则得到信道向量：
Figure FDA0003376883790000011
4.根据权利要求1所述的大规模MIMO快速预编码方法，其特征在于：在步骤3中，具体包括以下步骤：
步骤3.1：在每组中选取序号最小的码本按照最大化SINR准则与信道向量进行匹配，得到最优的分组序号I；
Figure FDA0003376883790000012
其中，σ为噪声的方差，i为组编号；
步骤3.2：在最优分组内照最大化SINR准则对组内所有码本进行匹配，得到最优码本序号J；
Figure FDA0003376883790000021
其中，σ为噪声的方差，j为组内码本序号。
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