[发明专利]用于TD-LTE-A中继系统的八天线双码本设计方法

摘要

本发明用于TD-LTE-A中继系统的八天线双码本设计方法，涉及检测或防止收到信息中的差错的应用空间分集接收装置，步骤是：生成秩为1和2情况下的基码本和子码本；生成秩为3和秩为4情况下的基码本和子码本；生成秩为5～8情况下的基码本和子码本。本发明方法在不增加系统反馈开销的情况下，可以获得更好的性能增益，从而克服了现有八天线双码本设计过于复杂或一些性能较差的缺点。

主权项

1.用于TD-LTE-A中继系统的八天线双码本设计方法，其特征在于步骤是：第一步，生成秩为1和2情况下的基码本和子码本利用3GPP R8协议中的四天线满秩码本来生成基码本，其中基码本中的预编码矩阵W₁均为块对角结构，而子码本利用4×1的单位向量生成，具体操作是：（1）利用3GPP R8协议中的四天线满秩码本来生成基码本C₁：首先将W₁^（k）写成块对角形式，即W₁^（k）＝diag(W^(k),W^(k)),k＝0,1,…,15，由W₁^（k）组成的码本子集即为基码本C₁，其中，W^（k）为3GPP R8协议中16个4×4的满秩矩阵，diag表示块对角化矩阵，（2）子码本C₂利用4×1的单位向量生成，具体形式如下：当秩为1时，用Y表示单位向量子码本C₂利用如下公式生成：Y∈{e~1,e~2,e~3,e~4}]]>W2∈C2={12YY,12YjY,12Y-Y,12Y-jY}]]>当秩为2时，（Y₁,Y₂）同样取自单位向量子码本C₂利用如下公式生成：(Y1,Y2)∈{(e~1,e~1),(e~2,e~2),(e~3,e~3),(e~4,e~4),(e~1,e~2),(e~2,e~3),(e~1,e~4),(e~2,e~4)}]]>W2∈C2={12Y1Y2Y1-Y2,12Y1Y2jY1-jY2}]]>这里表示第n个元素为1，其余元素均为0的4×1向量；第二步，生成秩为3和秩为4情况下的基码本和子码本先生成两个旋转的DFT矩阵，并分别生成块对角矩阵，再分别与两个对角矩阵相乘后，得到基码本，而子码本利用8×1的单位向量e_n生成，具体操作是：（1）根据基于旋转的DFT公式生成两个基于旋转的DFT矩阵D₁和D₂，具体公式如下：Wg(m,n)=1Nej2πNm(n+gG),m=0,1,...,M-1;n=0,1,...,M-1;g=0,1,...,G-1]]>其中W_g（m,n）表示预编码矩阵中第m行第n列的元素，N为接收天线个数，M为发射天线个数，（2）利用D₁，D₂生成两个块对角矩阵X^(1）和X^（2），即，X⁽¹⁾＝diag(D₁,D₁),X⁽²⁾＝diag(D₂,D₂)，其中diag表示块对角化矩阵，（3）根据公式D⁽ⁿ⁾＝diag(e^jπθ,e^j2πθ,e^j3πθ,e^j4πθ)生成两个对角矩阵D^（1）和D^（2），这里n=1时，取θ=0；n=2时，取（4）将两个块对角矩阵X^（1）和X^（2）分别与D^（1）和D^（2）相乘得到最终的基码本C₁，（5）根据如下公式：T=e1e1e2e2...eNt/2eNt/2ejφ1e1-ejφ1e1ejφ2e1-ejφ2e1...ejφNt/2eNt/2-ejφNt/2eNt/2]]>生成子码本C₂，当秩为3时，取矩阵T其中的3列来组成子矩阵，当秩为4时，取矩阵T其中的4列来组成子矩阵，这里e_n表示第n个元素为1，其余元素均为0的8×1向量，T表示16×N_t的矩阵；第三步，生成秩为5～8情况下的基码本和子码本取3GPP R8协议中四天线满秩码本中的前4个预编码矩阵分别生成块对角矩阵，组成基码本，而子码本利用8×1的单位向量e_n生成，具体操作是：（1）取3GPP R8协议中四天线满秩码本中的前4个预编码矩阵分别生成块对角矩阵，（2）当秩为5～7时，取第三步（1）中构造的所有4个块对角矩阵作为基码本C₁，当秩为8时，基码本C₁只包含其中一个块对角矩阵，（3）利用第二步（5）中的公式生成子码本C₂，利用8×1的单位向量e_n生成子码本C₂，当秩为5时取前5列作为子矩阵，秩为6时取前6列作为子矩阵，依此类推，直到秩为8时取前8列作为子矩阵。第四步，对上述所有预编码矩阵进行发射功率的归一化具体操作是：针对不同的秩，利用公式分别计算其中W为预编码矩阵，I_r×r为r×r的单位矩阵，而即为发射功率归一化因子，之后令所有预编码矩阵乘以其对应的归一化因子即可。