TWI426726B

TWI426726B - A precoding matrix codebook generating method and apparatus

Info

Publication number: TWI426726B
Application number: TW98132490A
Authority: TW
Inventors: Jian Wang; Jianming Wu; Yi Wang; Hua Zhou; Jun Tian
Original assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2009-09-25
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2014-02-11
Also published as: TW201112664A

Description

預編碼矩陣碼書生成方法和裝置

發明領域

本發明總體上涉及無線通信系統，更具體而言，本發明涉及生成用於多天線通信系統的預編碼矩陣碼書的方法和裝置。

發明背景

到目前為止，無線通信系統已經得到了迅猛的發展。原先的第二代移動通信系統、即全球移動通信(GSM)系統不斷地向通用無線分組業務(GPRS)、增強型資料速率GSM演進(EDGE)等技術演進，大幅度地提高了系統的資料傳輸能力。具有更高傳輸速率的第三代移動通信系統、例如寬頻碼分多址(WCDMA)、CDMA2000等技術也在全球許多國家和地區範圍內紛紛部署，開始投入商用。在蜂窩通信技術發展的同時，其他一些無線接入技術、例如無線局域網(WLAN)和微波接入全球互通(WiMAX)技術也有了迅猛發展。此外，面向第四代移動通信系統的IEEE 802.16m技術和第三代合作夥伴專案演進技術(3GPP LTE)、第三代合作夥伴項目演進技術增強(3GPP LTE-Advanced)等項目也已經開始啟動進入研發階段。

多輸入多輸出(MIMO)的多天線系統能夠支援平行的資料流程發送，因此能夠大大增加系統的吞吐量，已經成為學術研究和實際系統中備受人們關注的技術。在通常的情況下，多天線傳輸中的平行資料流程首先進行獨立的前向改錯碼編碼，然後將編碼後的碼字映射到一個或者多個傳輸層上。當碼字映射為多個傳輸層時，將編碼器輸出的串列資料進行串並變換為相應的多個傳輸層即可。在一次傳輸中，系統所支援的所有的傳輸層的層數又稱為系統的秩(Rank)。

一般來說，多天線系統所支援的傳輸層的層數或者秩小於或者等於多天線系統的物理天線數。將各傳輸層的資料轉化為各物理天線上的資料的過程稱為信號的預編碼過程。特別的，將各傳輸層的資料通過線性運算轉化為各物理天線上的資料的過程稱為信號的線性預編碼過程。在現在的無線通信系統中，比如LTE系統、WiMax系統中，受限於系統的計算複雜度和信令控制複雜度，需要預先為系統設計好一定個數的預編碼矩陣。預編碼矩陣的集合稱為預編碼矩陣碼書，預編碼矩陣碼書中的預編碼矩陣的個數稱為預編碼矩陣碼書的大小。在多天線系統中，預編碼矩陣碼書，包括預編碼矩陣碼書的大小和預編碼矩陣碼書的元素都直接影響系統的吞吐量等指標。因此，為了提高系統的性能(例如使吞吐量最大化)，需要精心設計多天線系統的預編碼矩陣碼書，包括預編碼矩陣碼書的大小和預編碼矩陣碼書中的各預編碼矩陣元素。

預編碼矩陣碼書是由一個或者更多個預編碼矩陣組成的。因此，設計預編碼矩陣碼書和預編碼矩陣碼書組時，一般首先要知道預編碼矩陣的全集，以便從中選擇用於生成預編碼矩陣碼書和預編碼矩陣碼書組的預編碼矩陣。有各種現有技術來實現符合設計條件的預編碼矩陣的全集。

預編碼矩陣全集中的每個預編碼矩陣可以具有以下形式：[1,1,...1；x₁₁ ,x₁₂ ,...,x_1q ；x₂₁ ,x₂₂ ,...,x_2q ；...,...,...；x_p1 ,x_p2 ,...,x_pq ]，其中，p為整數且，q為整數且，P代表所述通信系統的發射天線的數目，且Q代表所述通信系統的秩。如前文所述，在一次傳輸中，系統所支援的所有的傳輸層的層數又稱為系統的秩。也可以使用其他形式的預編碼矩陣全集來提供用於生成預編碼矩陣碼書和預編碼矩陣碼書組的預編碼矩陣。

為說明方便，以下以4天線系統為例，說明預編碼矩陣全集的組成。在這樣的系統中，系統支援的層數可以為1、2、3、4，即秩可以為1、2、3、4。

作為示例，當秩為1時，預編碼矩陣p的形式為[1；x₁₁ ；x₂₁ ；x₃₁ ]。例如，可以由滿足該形式的以下一種或更多種預編碼矩陣來形成預編碼矩陣全集。

從離散傅立葉變換(DFT)矩陣出發，可以得到4個預編碼矩陣，其中每一個預編碼矩陣對應DFT矩陣的每一列。

從哈達瑪(Hadamard)矩陣出發，可以得到4個預編碼矩陣，其中每一個預編碼矩陣對應hadamard矩陣的每一列。

另外，x₁₁ 、x₂₁ 、x₃₁ 可以是QPSK星座點、8PSK星座點、16PSK星座點或者更高維的PSK星座點。

例如，當x₁₁ 、x₂₁ 、x₃₁ 是QPSK星座點時，所得到的滿足以上形式的預編碼矩陣共有4×4×4=64個。

再例如，當x₁₁ 、x₂₁ 、x₃₁ 是8PSK星座點時，所得到的滿足以上形式的預編碼矩陣共有8×8×8=512個。

又例如，當x₁₁ 、x₂₁ 、x₃₁ 是16PSK星座點時，所得到的滿足以上形式的預編碼矩陣共有16×16×16=4096個。

當然，也可能存在其他形式的Rank=1的預編碼矩陣。

可以根據系統的需要，將上面所述的一種、或者幾種、或者全部形式的預編碼矩陣或者其功率歸一化矩陣作為Rank=1的預編碼矩陣的全集。

作為另一示例，當Rank=2時，預編碼矩陣p的形式為[1 1；x₁₁ x₁₂ ；x₂₁ x₂₂ ；x₃₁ x₃₂ ]。同樣，可以由滿足該形式的以下一種或更多種預編碼矩陣來形成預編碼矩陣全集。另外，作為示例，p為酉陣，也即p^H ×p=αI，其中α是標量。

從DFT矩陣出發，可以得到6個預編碼矩陣，其中每一個預編碼矩陣對應於從DFT矩陣中選擇出來的兩列。

從Hadamard矩陣出發，可以得到6個預編碼矩陣，其中每一個預編碼矩陣對應於Hadamard矩陣中選擇出來的兩列；另外，其中x₁₁ x₁₂ x₂₁ x₂₂ x₃₁ x₃₂ 可以是QPSK星座點、8PSK星座點、16PSK星座點或者更高維的PSK星座點。

例如，當x₁₁ x₁₂ x₂₁ x₂₂ x₃₁ x₃₂ 是QPSK星座點時，所得到的滿足以上形式的預編碼矩陣共有288個。

再例如，當x₁₁ x₁₂ x₂₁ x₂₂ x₃₁ x₃₂ 是8PSK星座點時，所得到的滿足以上形式的預編碼矩陣共有5376個。

又例如，當x₁₁ x₁₂ x₂₁ x₂₂ x₃₁ x₃₂ 是16PSK星座點時，所得到的滿足以上形式的預編碼矩陣共有92160個。

當然，也可能存在其他形式的Rank=2的預編碼矩陣。

可以根據系統的需要，將上面所述的一種、或者幾種、或者全部形式的預編碼矩陣或者其功率歸一化矩陣作為Rank=1預編碼矩陣的全集。

Rank=3和Rank=4的情況與上述情況類似，這裏不再贅述。

在其他天線配置的情況下，比如2天線系統、8天線系統甚至更高天線系統，形成預編碼矩陣全集的過程與上述4天線系統的過程類似，這裏不再贅述。

出於不同的設計考慮，對於相同的秩，可能會存在不同方式的預編碼矩陣。例如，對於Rank=3的情況，可能有兩種不同類型的預編碼矩陣，分別是CMP(Cubic Metric Preserving)方式的預編碼矩陣(CMP預編碼矩陣)和CMF(Cubic Metric Friendly)方式的預編碼矩陣(CMF預編碼矩陣)。

採用CMP形式的預編碼矩陣會使CM值低一些，但會使系統的性能差一些，另一方面採用CMF形式的預編碼矩陣會使CM值較高，但系統的性能會好些，因而在實際系統中，需要在CMP方式的預編碼矩陣全集中和在CMF方式的預編碼矩陣全集中各取出相應的預編碼矩陣組成最後的碼書。

在研究本發明的過程中，發明人發現，一般容易想到的方法，即從CMP方式的預編碼矩陣全集中取出預定個數的最好的預編碼矩陣並與從CMF方式的預編碼矩陣全集中取出最好的預定個數的預編碼矩陣相組合而形成碼書的方法，往往不能取得最優化的碼書。發明人發現這至少是因為從CMP方式的預編碼矩陣全集中取出的預定個數的最好的預編碼矩陣與從CMF方式的預編碼矩陣全集中取出的最好的預定個數的預編碼矩陣之間可能存在著交疊或者不能夠最優地配合，因而使所組成的碼書並不是最優化的。

應該注意，雖然出於使本領域技術人員可以清楚地理解本發明的目的，以上的內容放在了背景技術部分，但應該理解，以上的內容並不一定都是本領域的普通技術人員所公知的，不能僅僅因為它們記載在背景技術這一部分中就認定它們為本領域的普通技術人員所知。

以下列出了對於理解本發明有益的有關於背景技術的文獻，通過引用併入到本文中，如同在此處完全闡明了一樣。

(1)歐洲專利公開EP1919097A1

Codebook generator,codebook and method for generating update matrices to be used in a precoding scheme with MIMO transmission

(2)美觀專利公開US2008080449A1

Generalized codebook design method for limited feedback systems

(3)美國專利公開US2008165876A1

APPARATUS FOR GENERATING PRECODING CODEBOOK FOR MIMO SYSTEM AND METHOD USING THE APPARATUS

(4)美國專利公開US2008292013A1

NESTED PRECODING CODEBOOK STRUCTURES FOR MIMO SYSTEMS

(5)美國專利公開US2008303699A1

MIMO wireless precoding system robust to power imbalance

(6)美國專利公開US2008316910A1

Complex vector quantization codebook for use in downlink multi-user MIMO mobile broadcast systems

(7)美國專利公開US2009006518A1

Simple MIMO precoding codebook design for a MIMO wireless communications system

(8)國際專利公開WO2008086239A1

PRECODING CODEBOOK FOR MIMO SYSTEMS

(9)國際專利公開WO2008097035A1

CODEBOOK GENERATING METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING A CODEBOOK FOR MULTI-POLARIZED MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT(MIMO)SYSTEMS

(10)國際專利公開WO2008137523A1

A CODEBOOK METHOD FOR MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT WIRELESS SYSTEM

發明概要

本發明的實施方式鑒於現有技術的上述問題作出，用於消除或緩解現有技術的一個或更多個問題，至少提供一種有益的選擇。

為了實現本發明的目的，本發明提供了以下方面。

方面1、一種預編碼矩陣碼書生成方法，包括以下步驟：獲取第一方式的預編碼矩陣的全集；獲取第二方式的預編碼矩陣的全集；在所述第一方式的預編矩陣的全集中選取第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣；根據選取出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣，從所述第二方式的預編碼矩陣全集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。

方面2、根據方面1所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其特徵在於，從所述第二方式的預編碼矩陣的全集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣包括：將選取出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣與第二方式的預編碼矩陣的全集合併，形成預編碼矩陣組合集；形成所述預編碼矩陣所要應用到的通信系統的通道矩陣集合，每個通道矩陣對應於一個通道實例；根據所述預編碼矩陣組合集和所述通道矩陣集合形成性能參數矩陣，所述性能參數矩陣的每一行代表與同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值；以及利用所述性能參數矩陣，根據各所述第二方式的預編碼矩陣對通信系統性能的貢獻大小，選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。

方面3、根據方面2所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其特徵在於，通過逐步減去所述性能參數矩陣中與對所述通信系統性能的貢獻最小的第二方式預編碼矩陣對應的行，而選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。

方面4、根據方面2所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其特徵在於，通過在所述性能參數矩陣中的與所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣對應的行的基礎上，逐步增加與對所述通信系統性能的貢獻最大的第二方式預編碼矩陣對應的行，而選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。

方面5、根據方面3所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其特徵在於，通過以下處理選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣：

(1)設當前的所述性能參數矩陣的行數為M，M=K+M2，K是所述性能參數矩陣中第一方式預編碼矩陣的個數，M2是所述性能參數矩陣中第二方式預編碼矩陣的個數，列數為N，從所述M行N列性能參數矩陣中的與第二方式的預編碼矩陣相對應的一行刪去，得到一個M-1行N列的性能參數矩陣；

(2)計算所述M-1行N列的性能參數矩陣的性能參數值；

(3)重複執行步驟(1)和(2)M2次，每次刪除所述性能參數矩陣中與不同的第二方式的預編碼矩陣相對應的一行，得到M2個性能參數值；

(4)將與所述M2個性能參數值中最大的一個對應的M-1行N列的性能參數矩陣作為新的性能參數矩陣，

(5)判斷所述新的性能參數矩陣中的行數是否為第一預定數目和第二預定數目的和，如果所述新的性能參數矩陣中的行數是第一預定數目和第二預定數目的和，則

(6)輸出所述新的性能參數矩陣所對應的各預編碼矩陣作為預編碼矩陣碼書；如果所述新的性能參數矩陣中的行數不是所述第一預定數目和所述第二預定數目的和，則將所述新的性能參數矩陣設為當前性能參數矩陣，重複從所述(1)起的各處理。

方面6、根據方面1所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其特徵在於，通過以下處理從所述第二方式的預編碼矩陣全集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣：將所選取出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣設為當前選定預編碼矩陣集合，將第二預編碼矩陣全集設定為當前備選預編碼矩陣集合；

(1)從當前備選預編碼矩陣集合中取出一個第二方式的預編碼矩陣，作為增加的預編碼矩陣，

(2)將所取出的所述第二方式的預編碼矩陣與所述當前選定預編碼矩陣集合相組合，形成預編碼矩陣組合集；

(3)根據所述預編碼矩陣組合集和所述通道矩陣集合形成性能參數矩陣，所述性能參數矩陣的每一行代表與同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值；

(4)計算所述性能參數矩陣的性能參數值；

(5)設當前備選預編碼矩陣集合中預編碼矩陣的數目為M2，則重複執行步驟(1)至(4)M2次，每次取出不同的第二方式的預編碼矩陣，得到M2個性能參數值；

(6)將與所述M2個性能參數值中最大的一個對應的性能參數矩陣所對應的預編碼矩陣組合集設為當前選定預編碼矩陣集合，

(7)判斷所述當前選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣的數目是否為第一預定數目和第二預定數目的和，如果所述當前選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣的數目是第一預定數目和第二預定數目的和，則

(8)輸出所述當前選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣作為預編碼矩陣碼書；如果所述當前選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣的數目不是第一預定數目和第二預定數目的和，則將所述M2個性能參數值中最大的一個所對應的增加的預編碼矩陣從當前備選預編碼矩陣集合中刪去，從而獲得新的當前備選預編碼矩陣集合，針對所述當前選定預編碼矩陣集合和新的當前備選預編碼矩陣集合重複所述(1)起的各處理。

方面7、根據方面4所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其特徵在於，通過以下處理選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣：將與所選出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣對應的性能參數矩陣的行選出作為已選定性能參數矩陣，設有K行；將與所述第二方式的預編碼矩陣對應的性能參數矩陣的各行選出作為備選性能參數矩陣，設具有M2行，

(1)從所述備選性能參數矩陣中取出一行，作為新增行，

(2)將所述新增行與所述已選定性能參數矩陣合併，形成K+1行N列的矩陣；

(3)計算所述K+1行N列的矩陣的性能參數值；

(4)重複執行步驟(1)到(3)M2次，每次取出所述備選性能參數矩陣中與不同的第二方式的預編碼矩陣相對應的一行作為新增行，得到M2個性能參數值；

(5)將與所述M2個性能參數值中最大的一個性能參數值對應的K+1行N列矩陣設為新的已選定性能參數矩陣，

(6)判斷所述新的已選定性能參數矩陣的行數是否為第一預定數目和第二預定數目的和，如果所述行數是第一預定數目和第二預定數目的和，則

(7)輸出所述新的已選定性能參數矩陣的各行所對應的各預編碼矩陣作為預編碼矩陣碼書；如果所述行數不是所述第一預定數目和第二預定數目的和，則將與所述M2個性能參數值中最大的一個性能參數值對應的增加行從所述備選性能參數矩陣中刪去，形成新的備選性能參數矩陣，並針對所述新的已選定性能參數矩陣和所述新的性能參數矩陣重複從所述(1)起的各處理。

方面8、一種預編碼矩陣碼書生成裝置，所述預編碼矩陣碼書生成裝置包括：第一預編碼矩陣全集獲取單元，用於獲取第一方式的預編碼矩陣的全集；第二預編碼矩陣全集獲取單元，用於獲取第二方式的預編碼矩陣的全集；第一預編碼矩陣選擇單元，用於在所述第一方式的預編矩陣的全集中選取第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣；第二預編碼矩陣選擇單元，用於根據選取出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣，從所述第二方式的預編碼矩陣全集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。

方面9、根據方面8所述的預編碼矩陣碼書生成裝置，其特徵在於，所述第二預編碼矩陣選擇單元包括：預編碼矩陣組合集生成子單元，用於將選出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣與所述第二方式的預編碼矩陣的全集合併，形成預編碼矩陣組合集；通道矩陣集合獲得子單元，用於獲得形成所述預編碼矩陣所要應用到的通信系統的通道矩陣集合，每個通道矩陣對應於一個通道實例；性能參數矩陣生成子單元，用於根據所述預編碼矩陣組合集和所述通道矩陣集合形成性能參數矩陣，所述性能參數矩陣的每一行代表與同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值；以及第二方式預編碼矩陣選擇子單元，用於利用所述性能參數矩陣，根據各所述第二方式的預編碼矩陣對通信系統性能的貢獻大小，選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。

方面10、根據方面9所述的預編碼矩陣碼書生成裝置，其特徵在於，第二方式預編碼矩陣選擇子單元通過逐步減去所述性能參數矩陣中與對所述通信系統性能的貢獻最小的第二方式預編碼矩陣對應的行，而選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣，或通過在所述性能參數矩陣中的與所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣對應的行的基礎上，逐步增加與對所述通信系統性能的貢獻最大的第二方式預編碼矩陣對應的行，而選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。

方面11、根據方面9所述的預編碼矩陣碼書生成裝置，其特徵在於，所述預編碼矩陣碼書生成裝置還包括功率歸一化單元，用於對所述第二預編碼矩陣全集和所述第二預編碼矩陣全集進行功率歸一化。

方面12、根據方面9所述的預編碼矩陣碼書生成裝置，其特徵在於，所述預編碼矩陣碼書生成裝置還包括功率歸一化單元，用於對所述預編碼矩陣組合集進行功率歸一化。

圖式簡單說明

第1圖示意性示出了依據本發明一種實施方式的預編碼矩陣碼書的生成方法。

第2圖示出了根據本發明的實施方式的從第一預編碼矩陣全集中選出第一預定數目的預編碼矩陣的方法。

第3圖示出了根據本發明的實施方式的性能參數矩陣生成步驟的流程圖。

第4圖示意性示出了依據本發明的一種實施方式的根據所選出的第一預定數目的第一預編碼矩陣，從所述第二預編碼矩陣的全集中選出第二預定數目的第二預編碼矩陣的優選方法。

第5圖示出了依據本發明的一種實施方式的採用矩陣減法方式從預編碼矩陣組合集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣時的流程圖。

第6圖示出了依據本發明的一種實施方式的採用矩陣增加方式從預編碼矩陣組合集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣時的流程圖。

第7圖和第8圖示出了根據本發明的另外兩種實施方式的從第一預編碼矩陣全集中選出第一預定數目的預編碼矩陣的方法。

第9圖示意性示出了依據本發明的一種實施方式的預編碼矩陣碼書生成裝置。

第10圖示出了依據本發明的一種實施方式的第一方式預編碼矩陣選擇單元的結構示意圖。

第11圖示出了根據本發明的實施方式的性能參數矩陣生成單元的示意性框圖。

第12圖示出了根據本發明的實施方式的預編碼矩陣選擇單元的示意性框圖。

第13和14圖示出了根據本發明的另外實施方式的第一方式預編碼矩陣選擇單元的示意性框圖。

第15圖示出了依據本發明一種實施方式的第二方式預編碼矩陣選擇單元的結構示意圖。

第16圖示出了依據本發明的一種實施方式的第二預編碼矩陣選擇子單元的組成結構示意圖。

第17圖示出了可用於實施根據本發明實施例的方法和裝置的電腦的示意性框圖。

具體實施方式

在下文中將結合附圖對本發明的示範性實施方式進行描述。為了清楚和簡明起見，在說明書中並未描述實際實施方式的所有特徵。然而，應該瞭解，在開發任何這種實際實施方式的過程中必須做出很多特定於實施方式的決定，以便實現開發人員的具體目標，例如，符合與系統及業務相關的那些限制條件，並且這些限制條件可能會隨著實施方式的不同而有所改變。此外，還應該瞭解，雖然開發工作有可能是非常複雜和費時的，但對得益於本公開內容的本領域技術人員來說，這種開發工作僅僅是例行的任務。

在此，還需要說明的一點是，為了避免因不必要的細節而模糊了本發明，在附圖中僅僅示出了與根據本發明的方案密切相關的設備結構和/或處理步驟，而省略了與本發明關係不大的其他細節。

為了說明的方便，本發明的實施方式以CMF方式的預編碼矩陣(第一預編碼矩陣)和CMP方式的預編碼矩陣(第二預編碼矩陣)的相互配合為例對本發明進行說明。但應該清楚，這不是對本發明實施方式的限制，本發明的實施方式也適用於其他的任何兩種或更多種形式的預編碼矩陣的相互配合。例如hadamard矩陣向量和DFT矩陣向量配合，CMP方式的預編碼矩陣和CMF方式的預編碼矩陣配合，以及上述四種方式中某兩種方式的配合等。

如第1圖所示，依據本發明一種實施方式的預編碼矩陣碼書的生成方法，首先在步驟S10，生成第一預編碼矩陣的全集。生成第一預編碼矩陣全集的方法可以採用本申請背景技術中描述的方法以及本領域的技術人員所知的現有技術中的或以後所構思出的各種方法。作為示例，此處將CMF預編碼矩陣作為第一預編碼矩陣的示例，因而在4天線的情況下，在步驟S10，生成了包含192個CMF預編碼矩陣的第一預編碼矩陣全集，為了說明的方便，在本文中設第一預編碼矩陣全集包括M1個預編碼矩陣，M1是正整數。

然後，在步驟S20，生成第二預編碼矩陣的全集。生成第二預編碼矩陣全集的方法可以採用本申請背景技術中描述的方法以及本領域的技術人員所知的現有技術中的或以後所構思出的各種方法。作為示例，此處將CMP預編碼矩陣作為第二預編碼矩陣的示例，因而在4天線的情況下，在步驟S20，生成了包含24個CMP預編碼矩陣的第二預編碼矩陣全集。為了說明的方便，在本文中設第二預編碼矩陣全集包括M2個預編碼矩陣，M2是正整數。

在步驟S30，從第一預編碼矩陣的全集中選出第一預定數目的第一預編碼矩陣。作為示例，假定該第一預定數目為10個。從第一預編碼矩陣的全集中選出第一預定數目的第一預編碼矩陣的方法可以有很多種，可以採用現有技術中已知的各種方法。為了說明的方便，在本文中設第一預定數目為K個，K是正整數。

從預編碼矩陣全集中選出預定數目的預編碼矩陣的方法可以有多種，例如隨機選取方法，又例如隨機選取後進行進化的方法。(例如可以參見2009年9月18日提交的、發明名稱為“預編碼矩陣碼本的生成方法及裝置”、代理機構卷號為FAI09JP1932E的中國專利申請)，通過引用將其合併在本文中，如同在本文中完全闡明了一樣。

隨後，在步驟S40，利用所選出的第一預定數目的第一預編碼矩陣，從所述第二預編碼矩陣的全集中選出第二預定數目的第二預編碼矩陣，並與所述第一預定數目的第一預編碼矩陣共同形成預編碼矩陣碼書。為了說明的方便，在本文中設第二預定數目為P個，P是正整數。

在步驟S40中，在一種實施方式中，將所選出的第一預定數目的第一預編碼矩陣與第二預編碼矩陣的全集合併，從而形成預編碼矩陣組合集。在從第一預編碼矩陣全集中選出10個第一預編碼矩陣，並且第二預編碼矩陣為CMP預編碼矩陣的情況下，此預編碼矩陣組合集例如包含34個預編碼矩陣。然後從該預編碼矩陣組合集中選出包含所述第一預定數目的第一預編碼矩陣在內的預定數目的預編碼矩陣，例如取出16個預編碼矩陣，將這16個預編碼矩陣組成碼書，從而實現第一預編碼矩陣和第二預編碼矩陣的配合。

在步驟S40中，在另一種實施方式中，利用所選出的第一預定數目的第一預編碼矩陣，通過逐步與第一預編碼矩陣合併，從第二預編碼矩陣中選出第二預定數目(例如6個)的第二預編碼矩陣。

此處將CMF預編碼矩陣作為第一預編碼矩陣的示例，將CMP預編碼矩陣作為第二預編碼矩陣的示例，但這只是示例性的，不是對本發明實施方式的限制。例如，可以將CMP預編碼矩陣作為第一預編碼矩陣的示例，而將CMF預編碼矩陣作為第二預編碼矩陣的示例。以上的第一預定數目和第二預定數目的值可以根據經驗確定。也可按照可以選擇的數目的由大到小的順序或有小到大的順序等順序來進行選取。以上的數目6、16和10等只是示例性的。

另外，雖然在以上的描述中，各步驟是順序描述的，但應該清楚，以上的各步驟的順序不是固定的，有些步驟的先後順序可以調整並且有些步驟可以並行進行。例如S10和S20可以並行進行。又例如步驟S30可以在步驟S20之前進行。

如上所述，在步驟S30從第一預編碼矩陣的全集中選出第一預定數目的第一預編碼矩陣以及在步驟S40中利用所選出的第一預定數目的第一預編碼矩陣，從所述第二預編碼矩陣的全集中選出第二預定數目的第二預編碼矩陣的方法可以有很多種，可以採用現有技術中已知的各種方法。下面介紹實現步驟S30和步驟S40的優選的方法。

如第2圖所示，依據本發明的實施方式，先生成碼書所要應用到的通信系統的通道矩陣集合，然後基於通道矩陣集合和預編碼矩陣全集來生成性能參數矩陣，接著基於性能參數矩陣來從預編碼矩陣全集中選出預定數目的預編碼矩陣。

首先，在步驟S110中，通過生成或讀取(例如從記憶體讀取)通道矩陣集合H=[H₁ ,H₂ ,H₃ ,...,H_N ]，其中N為大於1的整數。每一個通道矩陣H_n ()對應於一個通道實例。由於通道的隨機性，所生成的通道集合H的元素個數N應該足夠大，才能反映通道的統計特性。

本領域技術人員應當理解，可以以各種方法來生成通道矩陣集合，這裏不對此進行描述。以下以4天線發送4天線接收系統為例，來說明幾種常用的通道矩陣形式。

比如對於獨立的瑞利衰落通道，每一次生成的通道實例是一個4行4列的4×4矩陣，該矩陣的各元素都是互不相關的服從複高斯分佈的信號。這裏的獨立的瑞利衰落通道只是示例性的，可以採用具有其他統計特性的通道。

又比如，如果考慮進行發射的各天線與進行接收的各天線之間的相關性，假設該相關矩陣為R，則每一次生成的通道實例可表示為H_n =unvec(R^1/2 ×vec(H))，其中H是隨機產生的瑞利衰落通道實例，vec(H)表示將矩陣H的各列向量順序排成1維列向量，unvec運算是vec運算的逆運算。

當然，也可能存在其他形式的以及其他統計特性的通道矩陣及其對應的生成方法，這裏不再贅述。

在步驟S120中，生成性能參數矩陣TP。在該步驟中，要利用例如已有的或形成的由M1個預編碼矩陣組成的預編碼矩陣全集P(例如在上面第一方式的預編碼矩陣的情況下，M1為192)，設全集P中每個元素為P_m ，M1和m為正整數，。在該步驟中，還要利用例如已生成的由N個通道矩陣組成的通道矩陣集合H。從而，在步驟S120中，基於所述預編碼矩陣全集和所述通道矩陣集合，生成M1行N列的性能參數矩陣TP。所述性能參數矩陣TP的每一行代表與同一預編碼矩陣相關的性能參數(例如吞吐量)的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值，每個元素表示在與該元素所在的列相關的通道矩陣所對應的通道實例下，當使用與該元素所在的行相關的預編碼矩陣時，系統的吞吐量的值。

第3圖示出了根據本發明的實施方式的性能參數矩陣生成步驟的流程圖。在該實施方式中，為了描述方便，以系統的吞吐量作為性能參數的示例。本領域技術人員應當清楚，根據需要，可以採用其他合適的性能參數，比如系統的互資訊等。

如第3圖所示，在根據該實施方式的性能參數矩陣生成方法中，首先在步驟S210中確定將採用本發明實施方式所確定出的碼書的系統工作的信噪比(SNR)，也可以確定信號干擾雜訊比(SINR)，確定SINR與確定SNR的方法是類似的，這裏僅以確定SNR的情況進行說明。這裏，系統工作的SNR可以是一個點，比如0dB、5dB或者10dB。當然，也可能存在其他的系統工作信噪點以及其他統計分佈特性，這裏不再贅述。

然後，在步驟S220中，計算後驗SNR。基於所述SNR，針對通道矩陣集合H中的每個通道矩陣所對應的通道實例，計算預編碼矩陣全集P中的每個預編碼矩陣所對應的後驗SNR向量，得到M1×N個後驗信噪比向量。本領域技術人員可以使用各種已有方法來計算後驗信噪比向量。作為示例，以下給出幾種計算後驗信噪比向量的方法。

假設其歸一化後的雜訊功率為σ² 。則針對預編碼矩陣

P_m ()，

採用MMSE演算法時，H_n 的後驗信雜訊比向量為：

採用ZF演算法時，H_n 的後驗信噪比向量為：

SNR _po _st _, _n _, _m =1./diag (σ² ‧[(H _n P _m )^H (H _n P _m )]^-1 )　(等式2)

在上述演算法中，SNR _po _st _, _n _, _m 是列向量，其維數與預編碼矩陣P_m 的列數相等。

當然，也存在其他的解碼方法，比如最大似然解碼等。任何解碼方法都會對應解碼的後驗信噪比向量，這裏不再贅述。

在步驟S230中，將後驗信噪比向量轉化為吞吐量的值。可以根據不同的定義或者不同的現有技術演算法來計算得到不同的系統吞吐量的值。

比如，使用香農公式可以得到以香農限表徵的系統吞吐量：

C=log₂ (1+SNR )。　(等式3)

再比如，當系統使用QAM調製並使用最大似然解碼方法時，可以通過數值計算的方法或者通過查表的方式得出該調製方案對應的互資訊，並用此互資訊表徵系統的吞吐量的值。

又比如，當系統使用QAM調製並使用Max-Log-MAP解碼方法時，可以通過數值計算的方法或者通過查表的方式得出該調製的互資訊，並用此互資訊表徵系統的吞吐量的值。

又比如，在已知系統的各編碼調製方案(MCS)的鏈路級誤塊率性能的情況下，可以將系統的各編碼調製方案(MCS)的鏈路級誤塊率性能轉換為系統的各編碼調製方案(MCS)的鏈路級吞吐量率性能，從而通過查表的方法得出系統的吞吐量的值。

當然，也存在其他的映射或者計算方法來將後驗信噪比向量映射或者計算為系統的吞吐量的值，這裏不再贅述。

為了方便後續使用，在步驟S240中，將所有的吞吐量的值排列成M1行N列的吞吐量矩陣TP，其中每一行代表與同一預編碼矩陣相關的吞吐量的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的吞吐量的值，每個元素表示在與該元素所在的列相關的通道矩陣所對應的通道實例下，當使用與該元素所在的行相關的預編碼矩陣時，系統的吞吐量的值。當然，也可以在步驟S220中將計算出的後驗信噪比向量排列為這樣的矩陣，則在步驟S230中計算出系統吞吐量的值就可以直接排列成矩陣的形式，而不需要步驟S240的排列過程。

以上參考第3圖描述了根據本發明的實施方式的性能參數矩陣生成步驟。現在轉回到第2圖，在步驟S130中，基於所述性能參數矩陣TP，根據每個預編碼矩陣對系統的性能參數的貢獻大小，從預編碼矩陣全集中取得預定數目的預編碼矩陣。這裏，對系統的性能參數的貢獻越大，表示使系統獲得越好的性能，反之亦然。例如，當性能參數是吞吐量時，對吞吐量的貢獻越大，表示使系統獲得越大的吞吐量，反之亦然。

在本發明的實施方式中，取出這樣的預編碼矩陣：所取出的預編碼矩陣中的各預編碼矩陣對系統的性能參數的貢獻是預編碼矩陣全集中對系統的性能參數的貢獻最大的。例如，如果取出K個預編碼矩陣，則所取出的K個預編碼矩陣是預編碼矩陣全集中對系統的性能參數貢獻第一大至第K大的前K個預編碼矩陣，K為整數且。

下面介紹在步驟S130中如何根據性能參數矩陣進行預編碼矩陣選擇。

假設已有或形成了具有M1個元素的預編碼矩陣全集，每個元素為P_m ，M1和m為正整數，。並且假設已生成了M1行N列的性能參數矩陣TP，其中每一行代表與同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值。

根據性能參數矩陣進行預編碼矩陣選擇有兩種方式，一種是矩陣刪除方式，一種是矩陣增加方式，現在分別進行介紹。

矩陣刪除方式

根據本發明的一個實施方式，根據每個預編碼矩陣對系統的性能參數的貢獻大小，通過刪除貢獻小的預編碼矩陣，從預編碼矩陣全集中的所有預編碼矩陣中選出K個預編碼矩陣。

在矩陣刪除方式中，首先針對所述性能參數矩陣TP執行第一級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第一小的預編碼矩陣，並刪除該預編碼矩陣；然後針對刪除了該對所述通信系統的性能參數貢獻第一小的預編碼矩陣後的性能參數矩陣TP執行第二級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第二小的預編碼矩陣；並將該對所述通信系統的性能參數貢獻第二小的預編碼矩陣刪除，依次類推，確定並刪除對所述通信系統的性能參數貢獻第一小到第M1-K小的預編碼矩陣刪除，並將所剩下的K個預編碼矩陣作為選出的預編碼矩陣。

假設對於L行N列的性能參數矩陣A，對矩陣A的每一列取最大值a₁ ，也即a₁ =max(A(：，1))，。並將這N個最大值相加，也即tp(A)=sum(a₁ )。在本說明書中，定義上述操作為對矩陣A的求性能參數值操作。

在從第一預編碼矩陣全集中選出第一預定數目(例如K個)的預編碼矩陣時，例如可以採用如下的步驟。以性能參數矩陣TP作為第一級性能參數矩陣TP₁ ，第一級預編碼矩陣排序子處理包括以下步驟：

(1)將第一級性能參數矩陣TP₁ 的第i行刪除，得到M1-1行N列的性能參數矩陣TP_1i ，其中i為整數且；

(2)將性能參數矩陣TP_1i 的每一列中的最大值相加，即對性能參數矩陣TP_1i 進行求性能參數值操作，得到的值作為性能參數矩陣TP_1i 的性能參數值；

(3)重複執行步驟(1)和(2)M1次，每次刪除性能參數矩陣TP₁ 中的不同行(改變i值)，得到M1個性能參數矩陣TP_1i 的性能參數值；

(4)假設與所述M1個性能參數值中最大的一個所對應的被刪除行為第一級性能參數矩陣TP₁ 中的第x行，，則確定預編碼矩陣全集中與該第x行相關的預編碼矩陣作為對系統的性能參數貢獻第一小的預編碼矩陣；

(5)從第一級性能參數矩陣TP₁ 中刪除所述第x行，得到M1-1行N列的性能參數矩陣作為第二級性能參數矩陣TP₂ 。

對第二級性能參數矩陣TP₂ 進行與第一級預編碼矩陣排序子處理的步驟基本相同的第二級預編碼矩陣排序子處理，以確定對系統的性能參數貢獻第二小的預編碼矩陣，並得到M1-2行N列的性能參數矩陣作為第三級性能參數矩陣TP₃ 。第二級預編碼矩陣排序子處理與第一級預編碼矩陣排序子處理的步驟基本相同，只不過由於第二級性能參數矩陣TP₂ 比第一級性能參數矩陣TP₁ 少一行，在計算次數上和矩陣行數上略有不同。

依此類推，進行第三級預編碼矩陣排序子處理至第M1-K級預編碼矩陣排序子處理，分別確定出對系統的性能參數貢獻第三小至第M1-K小的預編碼矩陣。將刪除了對所述通信系統的性能參數貢獻第一小到第M1-K小的這M1-K個預編碼矩陣後的K個預編碼矩陣作為選出的預編碼矩陣。

矩陣增加方式

根據本發明的一種實施方式，在從第一預編碼矩陣全集中選出第一預定數目的預編碼矩陣時，可根據每個預編碼矩陣對系統的性能參數的貢獻大小，通過逐步選出貢獻大的預編碼矩陣，從預編碼矩陣全集中的所有預編碼矩陣中選出貢獻最大的K個預編碼矩陣。

在矩陣增加方式中，首先針對所述性能參數矩陣TP執行第一級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第一大的預編碼矩陣，並選出該預編碼矩陣；然後針對刪除了該對所述通信系統的性能參數貢獻第一大的預編碼矩陣後的性能參數矩陣TP依次執行第二級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第二大的預編碼矩陣；並選出該對所述通信系統的性能參數貢獻第二大的預編碼矩陣。依次類推，確定並選出對所述通信系統的性能參數貢獻第一大到第K大的預編碼矩陣。

在從第一預編碼矩陣全集中選出第一預定數目(例如K個)的預編碼矩陣時，例如可以採用如下的步驟：

(1)取第一級性能參數矩陣TP₁ 的第i行，可以得到1行N列的性能參數矩陣TP_1i ，其中i為整數且；

(2)將性能參數矩陣TP_1i 的每一列中的最大值相加，即對性能參數矩陣TP_1i 求性能參數值，得到的值作為性能參數矩陣TP_1i 的性能參數值；

(3)重複執行步驟(1)和(2)M1次，每次選擇性能參數矩陣TP₁ 中的不同行，得到M1個性能參數矩陣TP_1i 的性能參數值；

(4)假設與所述M1個性能參數值中最大的一個所對應的被選擇行為第一級性能參數矩陣TP₁ 中的第x行(表示為性能參數矩陣TP¹ )，，則將預編碼矩陣全集中與該第x行相關的預編碼矩陣確定為對系統的性能參數貢獻第一大的預編碼矩陣；將該預編碼矩陣選出；

接著對第二級性能參數矩陣TP₂ 進行第二級預編碼矩陣排序子處理。第二級預編碼矩陣排序子處理包括以下步驟：

(1)取第二級性能參數矩陣TP₂ 的第i行與性能參數矩陣TP中的與對系統的性能參數貢獻第一大的預編碼矩陣相關的1個行(即性能參數矩陣TP¹ )組合，可以得到2行N列的性能參數矩陣TP_2i ，其中i為整數且；

(2)將性能參數矩陣TP_2i 的每一列中的最大值相加，即對性能參數矩陣TP_2i 求性能參數值，得到的值作為性能參數矩陣TP_2i 的性能參數值；

(3)重複執行步驟(1)和(2)M1-1次，每次選擇性能參數矩陣TP₂ 中的不同行，得到M1-1個性能參數矩陣TP_2i 的性能參數值；

(4)假設與所述M1-1個性能參數值中最大的一個所對應的被選擇行為第二級性能參數矩陣TP₂ 中的第x行，，則確定預編碼矩陣全集中與該第x行相關的預編碼矩陣作為對系統的性能參數貢獻第二大的預編碼矩陣；

(5)從第二級性能參數矩陣TP₂ 中刪除所述第x行，得到M1-2行N列的性能參數矩陣作為第三級性能參數矩陣TP₃ 。同時，將與對系統的性能參數貢獻第一大的預編碼矩陣相關的1個行和與對系統的性能參數貢獻第二大的預編碼矩陣相關的1個行組合，形成性能參數矩陣TP² 。

依此類推，進行第三級預編碼矩陣排序子處理至第K級預編碼矩陣排序子處理，分別確定出對系統的性能參數貢獻第三大至第K大的預編碼矩陣。

在第K級()預編碼矩陣排序子處理中，在第(1)步驟中將該級性能參數矩陣的第i行與在該級子處理之前刪除的K-1個行組合，以形成K行N列的性能參數矩陣TP_Ki ，其中i為整數且。當K=1時，由於是第一級子處理，之前未刪除性能參數矩陣TP的行，因此在步驟(1)中，將第一級性能參數矩陣TP1的第i行與0個行組合，形成1行N列的性能參數矩陣。

這樣，可以按照對系統的性能參數貢獻的大小，從預編碼矩陣全集的M1個預編碼矩陣種選出預定數目K個的預編碼矩陣集合，作為預編碼矩陣碼書。

下面說明在步驟S40中利用所選出的第一預定數目的第一預編碼矩陣，從所述第二預編碼矩陣的全集中選出第二預定數目的第二預編碼矩陣的優選方法。

如第4圖所示，根據本發明的一種實施方式，首先在步驟S310生成預編碼矩陣組合集。具體地，將所選出的第一預定數目的第一預編碼矩陣預所述第二預編碼矩陣全集相組合，從而生成預編碼矩陣組合集。例如在第一(CMF)預編碼矩陣的全集中選出的第一預編碼矩陣的個數為10個、第二預編碼矩陣為CMP預編碼矩陣時，所述預編碼矩陣組合集包含34個預編碼矩陣。為了說明的方便，在本文中設預編碼矩陣組合集中預編碼矩陣的數目為M個，M是正整數，其中包含K個第一預編碼矩陣和M2個第二預編碼矩陣。

然後，在步驟S320中生成通道矩陣集合H=[H₁ ,H₂ ,H₃ ,...,H_N ]，其中N為大於1的整數。每一個通道矩陣H_n ()對應於一個通道實例。生成通道集合H=[H₁ ,H₂ ,H₃ ,...,H_N ]的方法可以參照對步驟S110的說明。

在步驟S330，根據所述預編碼矩陣組合集和所述通道矩陣集合生成M行N列的性能參數矩陣TP。所述性能參數矩陣TP的每一行代表與預編碼矩陣組合集中的同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值。生成性能參數矩陣TP的具體步驟可以參見以上的說明。

然後在步驟S340，根據所生成的性能參數矩陣TP進行第二方式的預編碼矩陣的選擇。類似地，在該步驟中，也可以採用矩陣刪除方式和矩陣增加方式兩種形式。

下面說明矩陣刪除方式。

在步驟S340中，根據預編碼矩陣組合集中的第二方式的預編碼矩陣對系統的性能參數的貢獻大小，通過刪除貢獻小的預編碼矩陣，從預編碼矩陣組合集中的第二方式的預編碼矩陣中選出P個預編碼矩陣。

在矩陣刪除方式中，首先針對所述性能參數矩陣TP執行第一級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第一小的第二方式的預編碼矩陣，並刪除與該預編碼矩陣相對應的行；然後針對刪除了與該對所述通信系統的性能參數貢獻第一小的第二方式的預編碼矩陣對應的行後的性能參數矩陣TP，依次執行第二級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第二小的第二方式的預編碼矩陣；並將與該對所述通信系統的性能參數貢獻第二小的預編碼矩陣相對應的行刪除，依次類推，確定並刪除與對所述通信系統的性能參數貢獻第一小到第M-(K+P)小的預編碼矩陣相對應的行刪除，並將所得到的包括K+P行的性能參數矩陣所對應的預編碼矩陣作為選出的預編碼矩陣。

為了更清楚地說明這種矩陣刪除方式，將結合第5圖對從預編碼矩陣組合集中選出第二預定數目(例如P個)的第二方式的預編碼矩陣時的情況進行說明。

第5圖示出了依據本發明的一種實施方式的採用矩陣減法方式從預編碼矩陣組合集中選出第二預定數目(例如P個)的第二方式的預編碼矩陣時的流程圖。

如第5圖所示，首先在步驟S401，設L=M，M是性能參數矩陣TP的行數，也就是預編碼矩陣組合集中包括的預編碼矩陣的總數。

在步驟S402，設i=K+1。其中K是預編碼矩陣組合集中來自第一預編碼矩陣全集的預編碼矩陣的個數。假定在性能參數矩陣TP中，這K個預編碼矩陣分別與第1至第K行相對應。

在步驟S403，刪除當前性能參數矩陣的第i行，並在步驟S404計算刪除第i行後的當前性能矩陣的性能參數值。性能參數值的計算方法可如前所述。

然後，在步驟S405，將i值增加1。

在步驟S406，判斷i是否大於L，即判斷是否第二預編碼矩陣全集中的各預編碼矩陣所對應的性能參數矩陣中的行都已被刪除過。

如果在步驟S406判斷為否，則返回步驟S403。

如果在步驟S406判斷為是，則進入步驟S407。

在步驟S407，刪除以上計算出的性能參數值中的最小性能參數值所對應的刪除行，將刪除該行後的性能參數矩陣作為當前性能參數矩陣。

應該看出，以上的步驟實際上就是尋找當前對系統性能貢獻最小的第二方式的預編碼矩陣，並刪除的過程。

在步驟S408，將L的值減1。

在步驟S409，判斷L是否小於M-P-K。這一步驟即判斷是否已經刪除了足夠多的預編碼矩陣。

如果在步驟S409中的判斷結果是否定的，則返回步驟S402。否則，如果在步驟S409中的判斷結果是肯定的，則進入步驟S410，將當前性能參數矩陣的各行所對應的預編碼矩陣選出。

應該注意到，如果在步驟S402中，使i=1，而在步驟S409中，判斷L是否小於M-K，則第4圖所示的流程圖可以適用於從第一預編碼矩陣全集中選出K個預編碼矩陣的情況。

下面介紹矩陣增加方式

在步驟S340中，可根據預編碼矩陣組合集中的第二方式的預編碼矩陣對系統的性能參數的貢獻大小，通過逐步選出貢獻大的預編碼矩陣，從預編碼矩陣全集中的所有預編碼矩陣中選出貢獻最大的P個第二方式的預編碼矩陣。

在矩陣增加方式中，首先針對所述性能參數矩陣TP執行第一級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第一大的第二方式的預編碼矩陣，並選出該預編碼矩陣；然後針對刪除了與該對所述通信系統的性能參數貢獻第一大的第二方式的預編碼矩陣相對應的行後的性能參數矩陣TP依次執行第二級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第二大的第二方式的預編碼矩陣；並選出該對所述通信系統的性能參數貢獻第二大的第二方式的預編碼矩陣。依次類推，確定並選出對所述通信系統的性能參數貢獻第一大到第P大的預編碼矩陣。

第6圖示出了依據本發明的一種實施方式的採用矩陣增加方式從預編碼矩陣組合集中選出第二預定數目(例如P個)的第二方式的預編碼矩陣時的流程圖。

如第6圖所示，首先，在步驟S501，將性能參數矩陣TP中與所選出的K個第一方式的預編碼矩陣相對應的行設置為當前選定性能參數矩陣，將性能參數矩陣TP中與第二方式的預編碼矩陣對應的行設定為當前備選性能參數矩陣。

在步驟S502，令i=1。

在步驟S503，從當前備選性能矩陣中選出第i行，作為增加行與當前選定性能矩陣合併。

在步驟S504，計算在步驟S503進行合併得到的性能參數矩陣的性能參數值。

在步驟S505，將i加1。

然後在步驟S506判斷i是否大於L，這裏L是當前備選性能矩陣的行數。

如果i不大於L，則處理返回步驟S503。

如果i大於L，則進入步驟S507。在步驟S507，將在步驟S504得到的L個性能參數值中最大的性能參數值所對應的增加行添加到當前性能參數矩陣中(此時得到的矩陣實際上即最大的性能參數值所對應的步驟S503中合併得到的性能參數矩陣)，並將該矩陣設為新的當前選定性能參數矩陣。

以上的過程選出了當前對系統性能貢獻最大的預編碼矩陣。

然後在步驟S508，將最大的性能參數值所對應的增加行從當前備選性能參數矩陣中刪除，得到新的當前備選性能參數矩陣。

在步驟S509，判斷是否應獲得了足夠多的預編碼矩陣，例如可以判斷L是否小於M2-P，這裏M2是第二方式預編碼矩陣全集中預編碼矩陣的個數，P是要從中取出的第二方式預編碼矩陣的個數。也可以判斷當前選定預編碼矩陣是否等於第一預定數目和第二預定數目的和。

如果已經獲得了足夠多的預編碼矩陣(步驟S509，是)，則處理進入步驟S510，輸出當前選定性能參數矩陣所對應的預編碼矩陣。

如果尚未獲得足夠多的預編碼矩陣(步驟S509，否)，則處理進入步驟S502，進一步選擇對系統性能貢獻最大的下一預編碼矩陣。

上面描述的實施方式僅僅是示例性的，例如步驟S508可以在步驟S509之後，步驟S510之前執行。

可以參照以上對S130的描述來理解對步驟S340的描述。

第7圖和第8圖分別示出了在第1圖的步驟S30根據本發明的另外實施方式的獲取第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣的方法的流程圖。這些實施方式與第2圖所示的實施方式基本相同，步驟S720和S820對應於S110，步驟S730和S830對應於S120，步驟S730和S830對應於S130。區別在於，根據這些實施方式，在性能參數矩陣生成步驟之前，還包括功率歸一化步驟。功率歸一化步驟可以在通道矩陣集合生成步驟之前，如第7圖所示，也可以在通道矩陣集合生成步驟之後、性能參數矩陣生成步驟之前，如第8圖所示。在這些實施方式的功率歸一化步驟中，利用主對角元素不完全相等的對角矩陣作為功率歸一化矩陣也可以利用主對角元素相等的對角矩陣作為功率歸一化矩陣，對預編碼矩陣全集中的每個預編碼矩陣進行功率歸一化。

同樣地，也可以在第4圖的步驟S310之後、步驟S330之前增加功率歸一化的步驟。該歸一化的步驟可以在通道矩陣集合生成步驟之前或之後完成。

以上的描述只是示意性的，不是對本發明的限制。例如可以如下地取出對系統性能貢獻最大的P個第二方式的預編碼矩陣。

將所選取出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣設為當前選定預編碼矩陣集合，將第二預編碼矩陣全集設定為當前備選預編碼矩陣集合；以及(1)從當前備選預編碼矩陣集合中取出一個第二方式的預編碼矩陣，作為增加的預編碼矩陣，(2)將所取出的所述第二方式的預編碼矩陣與所述當前選定預編碼矩陣集合相組合，形成預編碼矩陣組合集；(3)根據所述預編碼矩陣組合集和所述通道矩陣集合形成行與所述預編碼矩陣組合集中的預編碼矩陣相對應、列與所述通道矩陣集合中的各通道矩陣相對應的性能參數矩陣；(4)計算所述性能參數矩陣的性能參數值；(5)設當前備選預編碼矩陣集合中預編碼矩陣的數目為L，則重複執行步驟(1)至(4)L次，每次取出不同的第二方式的預編碼矩陣，得到L個性能參數值；

(6)將與所述L個性能參數值中最大的一個對應的性能參數矩陣所對應的預編碼矩陣組合集設為當前選定預編碼矩陣集合，

(8)輸出所述選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣作為預編碼矩陣碼書；如果所述當前選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣的數目不是第一預定數目和第二預定數目的和，則將所述L個性能參數值中最大的一個所對應的增加的預編碼矩陣從當前備選預編碼矩陣集合中刪去。針對所述當前選定預編碼矩陣集合重複所述(1)起的各處理。

以下結合附圖來描述根據本發明實施方式的生成預編碼矩陣碼書的裝置。

第9圖示意性示出了依據本發明的一種實施方式的預編碼矩陣碼書生成裝置。如第9圖所示，依據本發明的一種實施方式的預編碼矩陣碼書生成裝置包括第一預編碼矩陣全集獲得單元910、第二預編碼矩陣全集獲得單元920、第一方式預編碼矩陣選擇單元930以及第二方式預編碼矩陣選擇單元940。

第一預編碼矩陣全集獲得單元910通過自己生成或從外部讀取等方式獲得第一方式的預編碼矩陣的全集，如CMF方式的預編碼矩陣的全集。第二預編碼矩陣全集獲得單元920通過自己生成或從外部讀取等方式獲得第二方式的預編碼矩陣的全集，如CMP方式的預編碼矩陣的全集。第一方式預編碼矩陣選擇單元930從第一預編碼矩陣全集獲得單元910獲得的第一方式的預編碼矩陣的全集中選出第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣。第一方式預編碼矩陣選擇單元930利用第一方式預編碼矩陣選擇單元930選出的第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣，從第二預編碼矩陣全集獲得單元920獲得的第二方式的預編碼矩陣的全集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。

第10圖示出了依據本發明的一種實施方式的第一方式預編碼矩陣選擇單元的結構示意圖。如第10圖所示，第一方式預編碼矩陣選擇單元包括通道矩陣集合獲得子單元1010、性能參數矩陣生成子單元1020和第一預編碼矩陣選擇子單元1030。

通道矩陣集合獲得子單元1010被配置為通過自己生成或讀取(例如從自身的記憶體或外部的記憶體讀取等)獲得所要應用的通信系統的通道矩陣集合，H=[H₁ ,H₂ ,H₃ ,...,H_N ]，其中N為大於1的整數。每一個通道矩陣H_n (1nN)對應於一個通道實例。由於通道的隨機性，所生成或讀取的通道集合H的元素個數N應該足夠大，才能反映通道的統計特性。

根據本發明的一個實施例，性能參數矩陣生成子單元 1020被配置為基於由M1個預編碼矩陣組成的第一方式的預編碼矩陣的全集和所述通道矩陣集合，生成M1行N列的性能參數矩陣TP，其中M1為正整數。所述性能參數矩陣TP的每一行代表與同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值。

預編碼矩陣選擇單元1030被配置為基於所述性能參數矩陣TP，根據每個預編碼矩陣對所述通信系統的性能參數的貢獻大小，從所述預編碼矩陣全集中的所有預編碼矩陣中選出對系統性能貢獻最大的第一預定數目的預編碼矩陣。

第11圖示出了根據本發明的實施方式的性能參數矩陣生成單元的示意性框圖。如第11圖所示，性能參數矩陣生成子單元1020包括信噪比確定單元1110、後驗信噪比向量計算單元1120和吞吐量矩陣生成單元1130。

根據本發明的一個實施例，信噪比確定單元1110被配置為確定所述通信系統的信噪比。

根據該實施例，後驗信噪比向量計算單元1120被配置為基於所述信噪比，針對所述通道矩陣集合中的每個通道矩陣所對應的通道實例，計算所述第一預編碼矩陣全集中的每個預編碼矩陣所對應的所述通信系統的後驗信雜訊比向量，得到M×N個後驗信噪比向量。

根據該實施方式，吞吐量矩陣生成單元1130被配置為將所述後驗信噪比向量轉化為所述通信系統的吞吐量的值，並且將所有的吞吐量的值排列成M1行N列的吞吐量矩陣TP，其中每一行代表與同一預編碼矩陣相關的吞吐量的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的吞吐量的值，每個元素表示在與該元素所在的列相關的通道矩陣所對應的通道實例下，當使用與該元素所在的行相關的預編碼矩陣時，所述通信系統的吞吐量的值。

第12圖示出了根據本發明的實施方式的預編碼矩陣選擇單元的示意性框圖。如第12圖所示，預編碼矩陣選擇單元1030包括預編碼矩陣貢獻確定子單元1210和預編碼矩陣排列子單元1220。

根據本發明的一種實施方式，預編碼矩陣貢獻確定子單元1210被配置為針對所述性能參數矩陣TP執行第一級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第一小的預編碼矩陣，以及依次執行第二級至第M1-K級預編碼矩陣排序子處理，以分別確定對所述通信系統的性能參數貢獻第二小至第M1-K小的M1-K個預編碼矩陣。

根據該實施方式，預編碼矩陣排列子單元1220被配置為根據所述預編碼矩陣貢獻確定子單元1210所確定出的M1-K個預編碼矩陣，得到第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣。

預編碼矩陣排列子單元1220和預編碼矩陣貢獻確定子單元1210的操作細節可以參照前面對矩陣刪除方法的說明。

根據本發明的另一種實施方式，預編碼矩陣貢獻確定子單元1210被配置為針對所述性能參數矩陣TP執行第一級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第一大的預編碼矩陣，以及依次執行第二級至第K級預編碼矩陣排序子處理，以分別確定對所述通信系統的性能參數貢獻第二大至第K大的K個預編碼矩陣。

根據該實施方式，預編碼矩陣排列子單元1220被配置為根據所述預編碼矩陣對所述通信系統的性能參數的貢獻大小來選出K個預編碼矩陣。

對於此實施方式的預編碼矩陣排列子單元1220和預編碼矩陣貢獻確定子單元1210的操作細節可以參照前面對矩陣增加方法的說明。

第13圖和第14圖示出了根據本發明的另外實施方式的第一方式預編碼矩陣選擇單元的示意性框圖。與第10圖所示的第一方式預編碼矩陣選擇單元相比，第13和14圖所示的第一方式預編碼矩陣選擇單元還分別包括功率歸一化單元1310和功率歸一化單元1420。

功率歸一化單元1310和功率歸一化單元1420的功能相同。根據本發明的一個實施例，所述功率歸一化單元1310和1420被配置為利用主對角元素不完全相等的對角矩陣作為功率歸一化矩陣，也可以使用主對角線相等的對角矩陣作為功率歸一化矩陣，對所述預編碼矩陣全集中的每個預編碼矩陣進行功率歸一化。

功率歸一化單元1310和功率歸一化單元1420的區別在於，在第13圖中，功率歸一化單元1310是連接在通道矩陣集合生成單元1320之前。也就是說，功率歸一化單元1310是在生成通道矩陣集合之前，對預編碼矩陣全集中的預編碼矩陣進行功率歸一化。而在第14圖中，功率歸一化單元1420是連接在通道矩陣集合生成單元1410之後、性能參數矩陣生成單元1430之前。也就是說，功率歸一化單元1420是在生成通道矩陣集合之後、生成性能參數矩陣之前，對預編碼矩陣全集中的預編碼矩陣進行功率歸一化。

第15圖示出了依據本發明一種實施方式的第二方式預編碼矩陣選擇單元的結構示意圖。如第15圖所示，第二方式預編碼矩陣選擇單元包括預編碼矩陣組合集生成子單元1510、通道矩陣集合獲得子單元1520、性能參數矩陣生成子單元1530和第二預編碼矩陣選擇子單元1540。

預編碼矩陣組合集生成子單元1510將所選出的第一預定數目的第一預編碼矩陣與所述第二預編碼矩陣全集相組合，從而生成預編碼矩陣組合集。例如在第一(CMF)預編碼矩陣的全集中選出的第一預編碼矩陣的個數為10個、第二預編碼矩陣為CMP預編碼矩陣時，在4個天線的情況下，所述預編碼矩陣組合集包含34個預編碼矩陣。

通道矩陣集合獲得子單元1520通過自己生成或讀取(例如從滋生帶有的記憶體或外部記憶體)而獲得通道矩陣集合H=[H₁ ,H₂ ,H₃ ,...,H_N ]，其中N為大於1的整數。每一個通道矩陣H_n (1nN)對應於一個通道實例。生成通道集合H=[H₁ ,H₂ ,H₃ ,...,H_N ]的方法可以參照以上對方法的說明。

性能參數矩陣生成子單元1530根據所述預編碼矩陣組合集和所述通道矩陣集合生成M行N列的性能參數矩陣TP。所述性能參數矩陣TP的每一行代表與預編碼矩陣組合集中的同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值。生成性能參數矩陣TP的具體步驟可以參見以上的說明。

第二預編碼矩陣選擇子單元1540根據所生成的性能參數矩陣TP進行預編碼矩陣的選擇，選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。

第16圖示出了依據本發明的一種實施方式的第二預編碼矩陣選擇子單元1540的組成結構圖。

如第16圖所示，第二預編碼矩陣選擇子單元1540包括第二方式預編碼矩陣貢獻確定子單元1610和第二方式預編碼矩陣選擇子單元1620。

根據本發明的一種實施方式，第二方式預編碼矩陣貢獻確定子單元1610被配置為針對所述性能參數矩陣TP執行第一級預編碼矩陣排序子處理，以確定對所述通信系統的性能參數貢獻第一小的第二方式預編碼矩陣，並依次執行第二級至第M2-P級預編碼矩陣排序子處理，以分別確定對所述通信系統的性能參數貢獻第二小至第M2-P小的第二方式預編碼矩陣。第二方式預編碼矩陣選擇子單元1620將這M2-P個第二方式預編碼矩陣從第二方式預編碼矩陣的全集中刪除，從而得到要選出的P個第二方式預編碼矩陣。

根據本發明的另一種實施方式，第二預編碼矩陣貢獻確定子單元1610被配置為針對所述性能參數矩陣TP執行第一級預編碼矩陣排序子處理，確定對所述通信系統的性能參數貢獻第一大的第二方式預編碼矩陣，以及依次執行第二級至第P級預編碼矩陣排序子處理，以分別確定對所述通信系統的性能參數貢獻第二大至第P大的第二方式預編碼矩陣。第二方式預編碼矩陣選擇子單元1620將這P個第二方式預編碼矩陣確定為要選出的P個第二方式預編碼矩陣。

第二預編碼矩陣貢獻確定子單元1610和第二預編碼矩陣選擇子單元1620的操作可以參見第5圖和第6圖以及相關的說明。

關於以上各個裝置中的各個單元的操作的進一步細節，可以參考以上相應的方法的各種實施方式，這裏不再詳細描述。

上述裝置中各個組成模組、單元、子單元可以通過軟體、固件、硬體或其組合的方式進行配置。配置可使用的具體手段或方式為本領域技術人員所熟知，在此不再贅述。在通過軟體或固件實現的情況下，從存儲介質或網路向具有專用硬體結構的電腦(例如第17圖所示的通用電腦1700)安裝構成該軟體的程式，該電腦在安裝有各種程式時，能夠執行各種功能等。

在第17圖中，中央處理單元(CPU)1701根據唯讀記憶體(ROM)1702中存儲的程式或從存儲部分1708載入到隨機存取記憶體(RAM)1703的程式執行各種處理。在RAM 1703中，還根據需要存儲當CPU 1701執行各種處理等等時所需的資料。CPU 1701、ROM 1702和RAM 1703經由匯流排1704彼此連接。輸入/輸出介面1705也連接到匯流排1704。

下述部件連接到輸入/輸出介面1705：輸入部分1706(包括鍵盤、滑鼠等等)、輸出部分1707(包括顯示器，比如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)等，和揚聲器等)、存儲部分1708(包括硬碟等)、通信部分1709(包括網路介面卡比如LAN卡、數據機等)。通信部分1709經由網路比如網際網路執行通信處理。根據需要，驅動器1710也可連接到輸入/輸出介面1705。可拆卸介質1711比如磁片、光碟、磁光碟、半導體記憶體等等可以根據需要被安裝在驅動器1710上，使得從中讀出的電腦程式根據需要被安裝到存儲部分1708中。

在通過軟體實現上述系列處理的情況下，從網路比如網際網路或存儲介質比如可拆卸介質1711安裝構成軟體的程式。

本領域的技術人員應當理解，這種存儲介質不局限於第17圖所示的其中存儲有程式、與設備相分離地分發以向用戶提供程式的可拆卸介質1711。可拆卸介質1711的例子包含磁片(包含軟碟(注冊商標))、光碟(包含光碟唯讀記憶體(CD-ROM)和數位通用盤(DVD))、磁光碟(包含迷你盤(MD)(注冊商標))和半導體記憶體。或者，存儲介質可以是ROM 1702、存儲部分1708中包含的硬碟等等，其中存有程式，並且與包含它們的設備一起被分發給用戶。

本發明還提出一種存儲有機器可讀取的指令代碼的程式產品。所述指令代碼由機器讀取並執行時，可執行上述根據本發明實施例的方法。

相應地，用於承載上述存儲有機器可讀取的指令代碼的程式產品的存儲介質也包括在本發明的公開中。所述存儲介質包括但不限於軟碟、光碟、磁光碟、存儲卡、存儲棒等等。

下面示出了應用本發明以上的方法和裝置所獲得的具體的碼書的示例。在該示例中，從CMF方式的預編碼矩陣全集中取出第一預定數目的CMF方式的預編碼矩陣，從CMP方式的預編碼矩陣全集中取出第二預定數目的CMP方式的預編碼矩陣，將所取出的預編碼矩陣組成預編碼矩陣碼書。

表1為碼書要應用的多天線通信系統的所支援的傳輸層數(即秩數)為3，結構為CMF方式的預編碼矩陣全集P_CMF 。在要求各個傳輸層功率相等的情況下，使用以下功率歸一化矩陣對表1所示的預編碼矩陣全集進行功率歸一化：

表1中的數位1-192表示預編碼矩陣的序號，每個預編碼矩陣都是4行3列的。

表2為該多天線通信系統的所支援的傳輸層數(即秩數)為3，結構為CMP方式的預編碼矩陣全集P_CMP 。表2中的數位1-24表示預編碼矩陣的序號，每個預編碼矩陣都是4行3列的。

當通道的統計特性符合獨立的瑞利衰落通道時，利用2×10⁵ 個通道實例，可以得到以下的預編碼矩陣碼書。

當預編碼矩陣碼書由10個CMF方式的預編碼矩陣和10個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[106 64 23 41 123 33 189 187 134 57]

CMP預編碼矩陣為：

[2 4 5 7 10 14 17 19 22 24]

當預編碼矩陣碼書由11個CMF方式的預編碼矩陣和9個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[103 31 1 104 60 180 150 78 41 23 113]

CMP預編碼矩陣為：

[1 3 6 8 11 13 18 21 23]

當預編碼矩陣碼書由12個CMF方式的預編碼矩陣和8個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[103 31 1 104 60 180 150 78 41 23 113 143]

CMP預編碼矩陣為：

[1 3 10 12 14 16 21 23]

當預編碼矩陣碼書由13個CMF方式的預編碼矩陣和7個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[103 31 1 104 60 180 150 78 41 23 113 143 85]

CMP預編碼矩陣為：

[1 3 6 12 14 20 23]

當預編碼矩陣碼書由14個CMF方式的預編碼矩陣和6個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[99 127 97 8 47 136 17 118 183 93 165 63 155 83]

CMP預編碼矩陣為：

[2 5 717 19 22]

當預編碼矩陣碼書由15個CMF方式的預編碼矩陣和5個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[99 127 97 8 47 136 17 118 183 93 165 63 155 83 53]

CMP預編碼矩陣為：

[2 5 12 17 22]

當預編碼矩陣碼書由16個CMF方式的預編碼矩陣和4個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[99 127 97 8 47 136 17 118 183 93 165 63 155 83 53 173]

CMP預編碼矩陣為：

[9 11 13 15]

當預編碼矩陣碼書由17個CMF方式的預編碼矩陣和3個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[124 4 34 125 192 72 89 161 43 13 15 133 152 80 50 170 102]

CMP預編碼矩陣為：

[11 16 21]

當預編碼矩陣碼書由18個CMF方式的預編碼矩陣和2個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[44 135 45 115 35 124 106 5 162 72 192 90 49 79 151 169 167 65]

CMP預編碼矩陣為：

[6 17]

當預編碼矩陣碼書由19個CMF方式的預編碼矩陣和1個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[65 167 95 66 19 109 141 39 29 101 131 11 57 177 75 147 34 4 106]

CMP預編碼矩陣為：

[17]

當預編碼矩陣碼書由20個CMF方式的預編碼矩陣構成時，CMF預編碼矩陣為：

[65 167 95 66 19 109 141 39 29 101 131 11 57 177 75 147 34 4 106 124]

當預編碼矩陣碼書由20個CMP方式的預編碼矩陣構成時，CMP預編碼矩陣為：

[2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 22 24]

在上面對本發明具體實施例的描述中，針對一種實施方式描述和/或示出的特徵可以以相同或類似的方式在一個或更多個其他實施方式中使用，與其他實施方式中的特徵相組合，或替代其他實施方式中的特徵。

應該強調，術語“包括/包含”在本文使用時指特徵、要素、步驟或元件的存在，但並不排除一個或更多個其他特徵、要素、步驟或元件的存在或附加。

此外，本發明的方法不限於按照說明書中描述的時間順序來執行，也可以按照其他的時間順序地、並行地或獨立地執行。因此，本說明書中描述的方法的執行順序不對本發明的技術範圍構成限制。

910‧‧‧第一預編碼矩陣全集獲得單元

920‧‧‧第二預編碼矩陣全集獲得單元

930‧‧‧第一方式預編碼矩陣選擇單元

940‧‧‧第二方式預編碼矩陣選擇單元

1010‧‧‧通道矩陣集合獲得子單元

1020‧‧‧性能參數矩陣生成子單元

1030‧‧‧第一預編碼矩陣選擇子單元

1110‧‧‧信噪比確定單元

1120‧‧‧後驗信噪比向量計算單元

1130‧‧‧吞吐量矩陣生成單元

1210‧‧‧預編碼矩陣貢獻確定子單元

1220‧‧‧預編碼矩陣排列子單元

1310‧‧‧功率歸一化單元

1320‧‧‧通道矩陣集合生成單元

1330‧‧‧性能參數矩陣生成單元

1340‧‧‧預編碼矩陣碼書組生成單元

1410‧‧‧通道矩陣集合生成單元

1420‧‧‧功率歸一化單元

1430‧‧‧性能參數矩陣生成單元

1440‧‧‧預編碼矩陣碼書組生成單元

1610．．．第二方式預編碼矩陣貢獻確定子單元

1620．．．第二方式預編碼矩陣選擇子單元

1701．．．中央處理單元(CPU)

1702．．．唯讀記憶體(ROM)

1708．．．從存儲部分

1703．．．存取記憶體(RAM)

1704．．．匯流排

1705．．．輸入/輸出介面

1706．．．輸入部分

1707．．．輸出部分

1708．．．存儲部分

1709．．．通信部分

1710．．．驅動器

1711．．．可拆卸介質

S10,S20,S30,S40．．．步驟

Claims

一種預編碼矩陣碼書生成方法，包括以下步驟：獲取第一方式的預編碼矩陣的全集；獲取第二方式的預編碼矩陣的全集；在所述第一方式的預編矩陣的全集中選取第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣；根據選取出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣，從所述第二方式的預編碼矩陣全集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣，其中所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣與所述第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣形成用於預編碼之預編碼矩陣碼書。
如申請專利範圍第1項所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其中，從所述第二方式的預編碼矩陣的全集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣包括：將選取出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣與第二方式的預編碼矩陣的全集合併，形成預編碼矩陣組合集；形成所述預編碼矩陣所要應用到的通信系統的通道矩陣集合，每個通道矩陣對應於一個通道實例；根據所述預編碼矩陣組合集和所述通道矩陣集合形成性能參數矩陣，所述性能參數矩陣的每一行代表與同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值；以及利用所述性能參數矩陣，根據各所述第二方式的預編碼矩陣對通信系統性能的貢獻大小，選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。
如申請專利範圍第2項所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其中，通過逐步減去所述性能參數矩陣中與對所述通信系統性能的貢獻最小的第二方式預編碼矩陣對應的行，而選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。
如申請專利範圍第2項所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其中，通過在所述性能參數矩陣中的與所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣對應的行的基礎上，逐步增加與對所述通信系統性能的貢獻最大的第二方式預編碼矩陣對應的行，而選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。
如申請專利範圍第3項所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其中，通過以下處理選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣：(1)設當前的所述性能參數矩陣的行數為M，M=K+M2，K是所述性能參數矩陣中第一方式預編碼矩陣的個數，M2是所述性能參數矩陣中第二方式預編碼矩陣的個數，列數為N，從所述M行N列性能參數矩陣中的與第二方式的預編碼矩陣相對應的一行刪去，得到一個M-1行N列的性能參數矩陣；(2)計算所述M-1行N列的性能參數矩陣的性能參數值；(3)重複執行步驟(1)和(2)M2次，每次刪除所述性能參數矩陣中與不同的第二方式的預編碼矩陣相對應的一行，得到M2個性能參數值；(4)將與所述M2個性能參數值中最大的一個對應的M-1行N列的性能參數矩陣作為新的性能參數矩陣，(5)判斷所述新的性能參數矩陣中的行數是否為第一預定數目和第二預定數目的和，如果所述新的性能參數矩陣中的行數是第一預定數目和第二預定數目的和，則(6)輸出所述新的性能參數矩陣所對應的各預編碼矩陣作為預編碼矩陣碼書；如果所述新的性能參數矩陣中的行數不是所述第一預定數目和所述第二預定數目的和，則將所述新的性能參數矩陣設為當前性能參數矩陣，重複從所述(1)起的各處理。
如申請專利範圍第1項所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其中，通過以下處理從所述第二方式的預編碼矩陣全集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣：將所選取出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣設為當前選定預編碼矩陣集合，將第二預編碼矩陣全集設定為當前備選預編碼矩陣集合；(1)從當前備選預編碼矩陣集合中取出一個第二方式的預編碼矩陣，作為增加的預編碼矩陣， (2)將所取出的所述第二方式的預編碼矩陣與所述當前選定預編碼矩陣集合相組合，形成預編碼矩陣組合集；(3)根據所述預編碼矩陣組合集和所述通道矩陣集合形成性能參數矩陣，所述性能參數矩陣的每一行代表與同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值；(4)計算所述性能參數矩陣的性能參數值；(5)設當前備選預編碼矩陣集合中預編碼矩陣的數目為M2，則重複執行步驟(1)至(4)M2次，每次取出不同的第二方式的預編碼矩陣，得到M2個性能參數值；(6)將與所述M2個性能參數值中最大的一個對應的性能參數矩陣所對應的預編碼矩陣組合集設為當前選定預編碼矩陣集合，(7)判斷所述當前選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣的數目是否為第一預定數目和第二預定數目的和，如果所述當前選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣的數目是第一預定數目和第二預定數目的和，則(8)輸出所述當前選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣作為預編碼矩陣碼書；如果所述當前選定預編碼矩陣集合中的預編碼矩陣的數目不是第一預定數目和第二預定數目的和，則將所述M2個性能參數值中最大的一個所對應的增加的預編碼矩陣從當前備選預編碼矩陣集合中刪去，從而獲得新的當前備選預編碼矩陣集合，針對所述當前選定預編碼矩陣集合和新的當前備選預編碼矩陣集合重複所述(1)起的各處理。
如申請專利範圍第4項所述的預編碼矩陣碼書生成方法，其中，通過以下處理選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣：將與所選出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣對應的性能參數矩陣的行選出作為已選定性能參數矩陣，設有K行；將與所述第二方式的預編碼矩陣對應的性能參數矩陣的各行選出作為備選性能參數矩陣，設具有M2行，(1)從所述備選性能參數矩陣中取出一行，作為新增行，(2)將所述新增行與所述已選定性能參數矩陣合併，形成K+1行N列的矩陣；(3)計算所述K+1行N列的矩陣的性能參數值；(4)重複執行步驟(1)到(3)M2次，每次取出所述備選性能參數矩陣中與不同的第二方式的預編碼矩陣相對應的一行作為新增行，得到M2個性能參數值；(5)將與所述M2個性能參數值中最大的一個性能參數值對應的K+1行N列矩陣設為新的已選定性能參數矩陣，(6)判斷所述新的已選定性能參數矩陣的行數是否為第一預定數目和第二預定數目的和，如果所述行數是第一預定數目和第二預定數目的和，則(7)輸出所述新的已選定性能參數矩陣的各行所對應的各預編碼矩陣作為預編碼矩陣碼書；如果所述行數不是所述第一預定數目和第二預定數目的和，則將與所述M2個性能參數值中最大的一個性能參數值對應的增加行從所述備選性能參數矩陣中刪去，形成新的備選性能參數矩陣，並針對所述新的已選定性能參數矩陣和所述新的性能參數矩陣重複從所述(1)起的各處理。
一種預編碼矩陣碼書生成裝置，所述預編碼矩陣碼書生成裝置包括：第一預編碼矩陣全集獲取單元，用於獲取第一方式的預編碼矩陣的全集；第二預編碼矩陣全集獲取單元，用於獲取第二方式的預編碼矩陣的全集；第一預編碼矩陣選擇單元，用於在所述第一方式的預編矩陣的全集中選取第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣；第二預編碼矩陣選擇單元，用於根據選取出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣，從所述第二方式的預編碼矩陣全集中選出第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣，其中所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣與所述第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣形成用於預編碼之預編碼矩陣碼書。
如申請專利範圍第8項所述的預編碼矩陣碼書生成裝置，其中，所述第二預編碼矩陣選擇單元包括：預編碼矩陣組合集生成子單元，用於將選出的所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣與所述第二方式的預編碼矩陣的全集合併，形成預編碼矩陣組合集；通道矩陣集合獲得子單元，用於獲得所述預編碼矩陣所要應用到的通信系統的通道矩陣集合，每個通道矩陣對應於一個通道實例；性能參數矩陣生成子單元，用於根據所述預編碼矩陣組合集和所述通道矩陣集合形成性能參數矩陣，所述性能參數矩陣的每一行代表與同一預編碼矩陣相關的性能參數的值，每一列代表與同一通道矩陣相關的性能參數的值；以及第二方式預編碼矩陣選擇子單元，用於利用所述性能參數矩陣，根據各所述第二方式的預編碼矩陣對通信系統性能的貢獻大小，選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。
如申請專利範圍第9項所述的預編碼矩陣碼書生成裝置，其中，第二方式預編碼矩陣選擇子單元通過逐步減去所述性能參數矩陣中與對所述通信系統性能的貢獻最小的第二方式預編碼矩陣對應的行，而選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣，或通過在所述性能參數矩陣中的與所述第一預定數目的第一方式的預編碼矩陣對應的行的基礎上，逐步增加與對所述通信系統性能的貢獻最大的第二方式預編碼矩陣對應的行，而選出貢獻最大的第二預定數目的第二方式的預編碼矩陣。