[发明专利]一种多天线量化预编码的码本设计方法

摘要

本发明公开了一种多天线量化预编码的码本设计方法。该方法所设计的码本由主码本和辅码本构成，主码本为Kerdock码本，而辅码本由一系列对角矩阵组成。这种基于双码本的码本设计方法可以能够弥补现有的Kerdock码本设计的不足，很好地扩展码本的大小，特别适用于大规模天线阵系统，能够提供有效的多天线预编码操作，满足大规模天线阵下的预编码性能要求。

主权项

一种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，且要求为2的幂次，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，$H_2=\left[\begin{array}{cc}1& 1\\ 1& -1\end{array}\right];$1.3）、生成相应的正交矩阵S_n(n=0,1,...,N_t‑1)：$S_n=\frac{1}{\sqrt{N_t}}{D}_n{H}_{N_t},n=\mathrm{0,1},...,N_t-1;$1.4）、利用步骤1.3）所生成的正交矩阵S_n构造出构造主码本：针对不同复用层数L，通过任意选取矩阵S_n(n=0,1,...,N_t‑1)中的L列来构建M₁个码本矩阵W₁(i₁)；（2）、构造辅码本构造包含M₂个码本矩阵的辅码本，记为集合Φ₂={W₂(i₂)|i₂=0,1,…,M₂‑1}；W₂(i₂)为大小N_t×N_t的对角矩阵，每个对角元素w_k满足|w_k|=1；（3）、最终的码本矩阵W(i)（其大小为N_t×L）通过下式构造：W(i)=W₂(i₂)W₁(i₁)，i=M₂i₁+i₂码本矩阵W(i)构成设计的码本。