[发明专利]奇异值分解方法及装置

说明书

技术领域

本发明有关于奇异值分解(singular value decomposing)方法及相关装置， 且特别有关于具有快速收敛(fast-convergence)及较少计算量的奇异值分解方 法及装置。

背景技术

如图1所示，在无线通信系统中，多入多出(multiple-input multiple-output， MIMO)收发器利用天线阵列可显著增强传送数据的吞吐量(throughput)。图1 是传统MIMO系统的天线阵列的信道的示意图。发送器有mt个天线，而接收 器则有mr个天线。接收器每一天线Y₁～Y_mr可接收自发送器每一天线X₁～X_mt传送的信号。换句话说，第一发送器的天线X₁可具有mr个发送信道 (transmitting channel)h₁₁，h₂₁，...，h_mr1，并且第二发送器的天线也具有mr个 发送信道h₁₂，h₂₂，...，h_mr2等等。因此，MIMO系统中的天线被用来增加多 样性以抑制多径衰落(multi-path fading)或空间分离元件(spatially separate  device)。此外，信号的线性度(linearity of the signal)与发送器与接收器使用的 天线的数量成比例。天线间形成的干扰是MIMO系统的主要问题。各种不同 方法可被使用，以解决MIMO系统的内干扰(inter-interference)问题。奇异值 分解被认为对于消除干扰具有最佳性能。然而，解决奇异值分解的传统算法 需要大量迭代运算，其可导致收敛时间(converging time)及硬件复杂度的增加。

发明内容

有鉴于此，特提供以下技术方案：

本发明的实施例提供一种酉矩阵计算装置，用于在对矩阵执行奇异值分 解时计算第一酉矩阵。上述酉矩阵计算装置包含第一处理电路、第二处理电 路、第三处理电路、第四处理电路、开关电路及存储模块。第一处理电路用 于简化矩阵以导出简化矩阵；第二处理电路耦接于第一处理电路，用于对简 化矩阵执行迭代矩阵乘法以产生迭代矩阵；第三处理电路耦接于第二矩阵电 路，用于依据迭代矩阵乘法的迭代次数撷取迭代矩阵的单位向量；第四处理 电路耦接于第三处理电路，用于将单位矩阵与所述单位向量导出的特征向量 相减以得到减法矩阵，并将所述减法矩阵与所述简化矩阵相乘以得到解相关 矩阵来更新简化矩阵；开关电路耦接于第四处理电路及第二处理电路之间， 用于选择性将解相关矩阵耦接至第二处理电路，直到预设数量的单位向量被 导出；存储模块耦接于第三处理电路，用于存储依据奇异值分解中的预设数 量的单位向量确定的第一酉矩阵。

本发明实施例另提供一种包含所述酉矩阵计算装置的奇异值分解装置， 所述奇异值分解装置还包含第六处理电路以及第七处理电路。第六处理电路 耦接至所述存储模块，用于将所述矩阵分别与所述多个第一正规化向量相乘 以产生多个合成向量；以及第七处理电路耦接至所述第六处理电路，用于导 出所述奇异值分解的第二酉矩阵。

本发明的实施例另提供一种包含所述酉矩阵计算装置的奇异值分解装 置，所述奇异值分解装置还包含第八处理电路以及第九处理电路。第八处理 电路耦接至所述存储模块，用于将所述矩阵分别与所述预设数量的单位向量 相乘，以产生多个合成向量；以及第九处理电路耦接至所述第八处理电路， 用于导出由分别正规化所述多个合成向量产生的多个正规化向量组成的第二 酉矩阵，并存储所述第二酉矩阵。

以上所述的酉矩阵计算装置以及奇异值分解装置可降低分解信道矩阵的 总的计算复杂度且具有快速收敛的特性。

附图说明

图1是传统MIMO系统的天线阵列中信道的示意图；

图2是依本发明实施例的信道矩阵的奇异值分解方法的流程图；

图3是依本发明第二实施例的奇异值分解装置的示意图；

图4是依本发明第三实施例的奇异值分解装置的示意图。

具体实施方式