[发明专利]一种多天线量化预编码的码本设计方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，更为具体地讲，涉及一种多天线量化预编码的码本设计方法。

背景技术

多天线空间复用因其较高的频谱效率而具有丰富的研究价值。为了通过在发送端进行预编码来提高系统传输性能，发送端需要获知信道状态信息（CSI），而CSI通常由接收端向发送端反馈得到。当接收端已知信道状态信息(CSI)时，可利用预编码技术实现空间复用，即在发射端对发射矢量预先乘上一个包含信道状态信息的预编码矩阵。在发送端已知完全信道状态信息的假设下，预编码能够达到非常理想的性能。但是在实际系统中，发送端不可能得到完全信道状态信息。因此，CSI反馈信道的有限性决定了用于量化预编码的码本设计的必要性。

现有的码本设计方法主要包括Household码本、傅里叶变换码本、Kerdock码本等。这些码本的设计方法中，Kerdock码本具有容易构造、存储开销小、码本矩阵搜索复杂度低等好处，对于大规模天线阵的预编码传输有较大的优势。然而，Kerdock码本的局限性在于，其码本大小受限，这是它在大规模天线阵下应用的局限性。为了保证预编码的性能，我们需要通过某种方法增加其码本大小。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种多天线量化预编码的码本设计方法，以很好地扩展码本的大小，满足大规模天线阵下的预编码性能要求。

为实现上述发明目的，本发明多天线量化预编码的码本设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、构造主码本

基于Kerdock思想构造包含M₁个码本矩阵的主码本，记为集合Φ₁={W₁(i₁)|i₁=0,1,…,M₁-1}，码本矩阵W₁(i₁)大小为N_t×L，N_t为发送天线数，且要求为2的幂次，即满足N_t=2^B，L是复用天线流的数目；

1.1）、生成矩阵D_n(n=0,1,...,N_t-1)，其中，矩阵D_n是大小为N_t×N_t的对角矩阵，其对角元素取值只能是±1和±j；

1.2）、生成N_t×N_t的Sylvester–Hadamard矩阵定义如下：

其中，H2=111-1;]]>

1.3）、生成相应的正交矩阵S_n(n=0,1,...,N_t-1)：

Sn=1NtDnHNt,n=0,1,...,Nt-1;]]>