[发明专利]多输入多输出信道的码本生成方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种MIMO(Multiple-InputMultiple-Output，多输入多输出)信道的码本生成方法及装置。 

背景技术

MIMO技术是一项考虑用于802.11n的技术。该技术最早是由Marconi于1908年提出的，它利用多天线来抑制信道衰落以提高频谱利用率，使得系统能在有限的无线频带下传输更高速率的数据业务。 

在应用MIMO技术时，把所有可能的MIMO信道情况对应的系数预先生成码本(Codebook)的格式。码本是预先定义的，由所有可能反映信道特征的系数矩阵构成。这样，在估计MIMO信道系数后，只需要反馈对应的矩阵及列的标号，这种方法减轻了信令开销。 

但是发明人发现，现有技术中MIMO系统中所存在的Grassmannian码本存在如下问题：现有技术的码本不是基于MIMO信道函数出发，不同函数的MIMO信道都共用一种码本，因此不能保证码本与MIMO信道的对应性。 

发明内容

本发明实施例提出一种多输入多输出MIMO信道的码本生成方法及装置，解决现有技术中生成的MIMO码本与实际的MIMO信道不对应的问题。 

为达到上述目的，本发明实施例一方面提供一种多输入多输出信道的码本生成方法，包括以下步骤：由MIMO信道传输矩阵获取MIMO信道的概率分布函数；根据所述MIMO信道的概率分布函数计算系统平均量化误差；根据所述系统平均量化误差确定码本，所述码本为使所述平均量化误差最小的一组矢量；其中，所述由MIMO信道传输矩阵获取MIMO信道的概率分布函数具体包括：根据所述MIMO信道传输矩阵获取加权矢量的概率分布函数；所述根据MIMO信道的概率分布函数计算系统平均量化误差具体包括以下步骤：生成一组待定矢量；根据加权矢量的概率分布函数与所述待定矢量计算 系统平均量化误差；所述根据所述系统平均量化误差确定码本具体包括：利用迭代算法对每次迭代所计算出的所述系统平均量化误差进行比较以得到最小系统平均量化误差进而求出使所述系统平均量化误差最小的一组待定矢量。 

另一方面，本发明实施例提供了一种多输入多输出信道的码本生成装置，包括获取模块、计算模块以及码本确定模块；所述获取模块，用于由MIMO信道传输矩阵获取MIMO信道的概率分布函数；所述计算模块，用于根据所述MIMO信道的概率分布函数计算系统平均量化误差，所述计算模块具体包括：矢量生成子模块，用于生成一组待定矢量；误差计算子模块，根据MIMO信道的概率分布函数与所述待定矢量计算系统平均量化误差；所述码本确定模块，用于根据所述系统平均量化误差确定码本，所述码本为使所述系统平均量化误差最小的一组矢量，所述码本确定模块具体用于：利用迭代算法对每次迭代所计算出的所述系统平均量化误差进行比较以得到最小系统平均量化误差进而求出使所述系统平均量化误差最小的一组待定矢量。 

本发明实施例通过具体的MIMO信道分布函数生成对应的MIMO码本，从而保证了所生成的MIMO码本均适合于相应的MIMO信道。 

附图说明

图1为本发明实施例中MIMO信道的码本生成方法的基本步骤流程图； 

图2为本发明实施例中MIMO信道的码本生成方法的具体步骤流程图； 

图3为本发明实施例中MIMO信道的码本生成方法的K-均值迭代算法的流程图； 

图4为本发明实施例k-均值迭代算法中每个胞元C_k的质心更新输出矢量的计算流程图； 

图5为本发明实施例中MIMO信道的码本生成装置。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述： 

本发明实施例提出了一种新的MIMO码本生成方法，该方法以具体的MIMO信道分布函数得到对应的MIMO码本，从而保证所生成出的MIMO码本均适合于相应的MIMO信道。 

其中，酉空间是复数域上一个线性空间，在V上定义了一个二元复函数，称为内积，记作(α，β)，它具有以下性质：1、(α，β)＝(β，α)(β，α)是(β，α)的共轭复数；2、(kα，β)＝k(α，β)；3、(α+β，γ)＝(α，γ)+(β，γ)；4、(α，α)是非负实数，并且当α≠0时(α，α)＞0。其中，α，β，γ是V中任意的矢量，k是任意复数，这样的线性空间称为酉空间。