[发明专利]一种MIMO预编码技术的奇异值分解方法及装置

权利要求书

1.一种MIMO预编码技术的奇异值分解方法，包括如下步骤：

步骤一，将信道矩阵H转换为一个Hermitian矩阵A=H^H*H,将求矩阵H的奇异值分解问题转化为求Hermitian矩阵A的特征值分解，A的对角化矩阵即为所求预编码矩阵；

步骤二，对矩阵A进行迭代特征值分解求出其对角化矩阵V。

2.如权利要求1所述的一种MIMO预编码技术的奇异值分解方法，其特征在于：在步骤二中，使用双边雅可比算法的基本原理，对矩阵A进行迭代特征值分解求出其对角化矩阵V，每次迭代将一对非对角线上的元素消为0，同时利用A为Hermitian方阵的性质，使得迭代对角化过程大大简化。

3.如权利要求2所述的一种MIMO预编码技术的奇异值分解方法，其特征在于：在步骤二中，使用TPR方法，将迭代过程中2×2实矩阵的双边Givens旋转转化为单边旋转，使得2×2实矩阵的对角化运算进一步简化。

4.如权利要求3所述的一种MIMO预编码技术的奇异值分解方法，其特征在于，在步骤二的每一次迭代之前，还包括如下步骤：

在每一次矩阵迭代对角化过程之前，首先对非对角线上的元素进行比较，然后找出其中L1-范数最大的非对角线元素，对该非对角线元素所在的2×2子矩阵进行对角化操作。

5.如权利要求1所述的一种MIMO预编码技术的奇异值分解方法，其特征在于：在步骤一中，若输入的信道矩阵H_M′N不足4×4维时，则将输入的信道矩阵添加零元素扩展为4×4维矩阵H_4×4。

6.如权利要求1所述的一种MIMO预编码技术的奇异值分解方法，其特征在于，步骤二具体包括如下步骤：

步骤2.1，对A的下三角非对角线元素进行比较，找出其中L1-范数最大的元素所在的位置；

步骤2.2，将上一步中L1-范数最大的非对角线元素所在的2×2子矩阵进行对角化，并同时更新A中2×2子矩阵所在行列上的其他元素，同时更新酉矩阵V的相应列，当当前迭代次数小于设定的最大迭代次数n时，继续进行下一次迭代操作，每一次迭代包括步骤2.1和步骤2.2；

步骤2.3，当完成了n次迭代后，将A的对角线上的4个特征值sigma1、sigma2、sigma3及sigma4进行降序排列，并同时排列酉矩阵V相应的列向量；

步骤2.4，取酉矩阵V_4×4的前N行和前N列得到预编码矩阵V_N′N。

7.一种MIMO预编码技术的奇异值分解装置，至少包括：

控制模块，为各个功能模块提供控制和选择信号；

矩阵乘法模块，进行矩阵乘法操作，将信道矩阵H转换为Hermitian矩阵A=H^H*H；

比较模块，用于找出矩阵A中L1-范数最大的非对角线元素；

迭代对角化运算模块，通过三级CORDIC矩阵旋转操作对矩阵A实现迭代对角化,并更新酉矩阵V的相应两列；

排序模块，用来排序对角化迭代结束后的A的4个特征值σ₁、σ₂、σ₃、σ₄以及与它们相对应的预编码矩阵V的列向量。

8.如权利要求7所述的一种MIMO预编码技术的奇异值分解装置，其特征在于：该装置支持的天线模式有1×1，2×1，2×2，3×1，3×2，3×3，4×1，4×2，4×3，4×4（接收天线×发送天线）10种模式，但只需对2×2,3×3,4×4这3种模式的方阵A进行奇异值分解求出预编码矩阵V，该矩阵乘法模块对所输入不是4×4维的H矩阵添加0元素扩展为4×4矩阵。