[发明专利]一种基于伪码本的3DMU‑MIMO预编码方法

摘要

本发明公开了一种基于伪码本的3D MU‑MIMO预编码方法。基站端采用均匀面天线阵列，与用户端同时储存DFT码本；用户端根据3D信道矩阵，分别在水平维度与垂直维度上进行最优预编码矢量的选取，将索引号反馈给基站端，基站恢复出水平维与垂直维最优预编码矢量，分别计算出与水平维及垂直维最优预编码矢量相似度最高的水平维与垂直维次优预编码矢量。分别进行点乘变换，构建出新的水平维与垂直维最优预编码矢量，进而生成预编码矩阵。本发明中所采用的伪码本思想能够更好的匹配当前的信道信息，而且在不增加系统反馈量的情况下，使得系统性能得到明显提升。

主权项

一种基于伪码本的3D MU‑MIMO预编码方法，其特征在于，将码本同时储存在基站端和用户端；用户端根据3D信道矩阵，分别在水平维度与垂直维度上选取最优预编码矢量，将水平维度最优预编码矢量与垂直维度最优预编码矢量在对应码本中的索引号反馈给基站端，基站端根据索引号恢复出水平维与垂直维最优预编码矢量，分别计算出与水平维及垂直维最优预编码矢量相似度最高的水平维与垂直维次优预编码矢量，分别进行点乘变换，构建新的水平维与垂直维最优预编码矢量，进而得到预编码矩阵对发送数据进行预处理；所述分别计算出与水平维及垂直维最优预编码矢量相似度最高的水平维与垂直维次优预编码矢量是：从码本中分别寻找与水平维最优预编码矢量Fh‑opt和垂直维最优预编码矢量Fv‑opt近似度最高的预编码矢量作为水平维次优预编码矢量F′h‑opt和垂直维次优预编码矢量F′v‑opt，近似度最高决定了最优预编码矢量Fx‑opt与次优预编码矢量F′x‑opt间的夹角θ最小，由cosθ＝Fx‑opt/F′x‑opt＝|(Fx‑opt)HF′x‑opt|可知，与最优预编码矢量Fx‑opt夹角θ最小的预编码矢量使得|(Fx‑opt)HF′x‑opt|最大，即水平维和垂直维次优预编码矢量可由以下公式获得：Fh-opt′=argmax1≤i≤c,i≠h-opt{|(Fh-opt)HFi|}]]>Fv-opt′=argmax1≤j≤c,j≠v-opt{|(Fv-opt)HFj|}]]>其中，c表示对应码本中码字数目，Fi，Fj表示对应码本中码字，即Fi表示码本中第i行，Fj表示码本中第j列，F′h‑opt为遍历码本使得|(Fh‑opt)HFi|最大的水平维次优预编码矢量，F′v‑opt为遍历码本使得(Fv‑opt)HFj|最大的垂直维次优预编码矢量，x代表水平维度或者垂直维度，即x为h或v分别表示水平维度或垂直维度，(Fx‑opt)H为Fx‑opt的共轭转置，根据上述计算方法得到水平维次优预编码矢量F′h‑opt和垂直维次优预编码矢量F′v‑opt；所述构建新的水平维与垂直维最优预编码矢量具体包括：将系统中储存的DFT码本分解为两个相同的码本1与码本2，在水平维度上，由码本1中选择最优预编码矢量作为水平维最优预编码矢量Fh‑opt，从码本2中选择最优预编码矢量作为水平维次优预编码矢量F′h‑opt，对Fh‑opt和F′h‑opt做点乘变换：Fh＝Fh‑opt.*F′h‑opt所得的Fh代替Fh‑opt成为新的水平维最优预编码矢量；在垂直维度上，从码本1中获得最优预编码矢量作为垂直维最优预编码矢量Fv‑opt，从码本2中获得次优预编码矢量作为垂直维次优预编码矢量F′v‑opt，对Fv‑opt和F′v‑opt做点乘变换：Fv＝Fv‑opt.*F′v‑opt，得到的Fv代替Fv‑opt作为新的垂直维最优预编码矢量。