[发明专利]大规模MIMO线性检测中矩阵求逆的硬件构架及方法

摘要

本发明公开了一种大规模MIMO线性检测中矩阵求逆的硬件构架，包括预计算模块和矩阵求逆子模块，其中，预计算模块包括下三角脉动乘法器、加法器、共轭转置模块、倒数模块、取反模块和向量乘法器，下三角脉动乘法器分别与加法器和共轭转置模块连接，加法器依次通过倒数模块和取反模块与向量乘法器连接，共轭转置模块与向量乘法器连接，矩阵求逆子模块为IIR滤波器结构，预计算模块中的向量乘法器和倒数模块分别与矩阵求逆子模块连接。本发明还提供了一种大规模MIMO线性检测中矩阵求逆方法。本发明大大降低了计算复杂度和硬件代价；迭代计算可以得到任意精度的准确度；提供了丰富的灵活度，不花费额外的硬件代价。其兼容性好。 1

主权项

1.一种大规模MIMO线性检测中矩阵求逆方法，其特征在于：基于的大规模MIMO线性检测中矩阵求逆的硬件构架包括预计算模块和矩阵求逆子模块，其中，所述预计算模块包括下三角脉动乘法器、加法器、共轭转置模块、倒数模块、取反模块和向量乘法器，所述下三角脉动乘法器分别与所述加法器和共轭转置模块连接，所述加法器依次通过倒数模块和取反模块与所述向量乘法器连接，所述共轭转置模块与所述向量乘法器连接，所述矩阵求逆子模块为IIR滤波器结构，所述预计算模块中的向量乘法器和倒数模块分别与所述矩阵求逆子模块连接；求逆方法包括以下步骤：步骤1：将H*矩阵的比特流输入预计算模块中的下三角脉动乘法器，得到矩阵G，其中，G＝HHH，H表示MIMO系统的信道响应矩阵，HH表示MIMO系统的信道响应矩阵H的共轭转置矩阵，H*表示矩阵H的共轭矩阵；步骤2：矩阵G对角线上的元素输入到加法器中与噪声系数N₀相加，得到向量其中，M为用户的数量；步骤3：矩阵G非对角线上的元素输入共轭转置模块得到M×M阶矩阵E；步骤4：步骤2获得向量依次通过倒数模块和取反模块，获得向量步骤5：向量和矩阵E输入向量乘法器，获得矩阵C；步骤6：将矩阵C和矩阵D^‑1输入至矩阵求逆子模块，根据公式获得需要求逆矩阵其中k为迭代次数，n为迭代次数的编号，矩阵D^‑1为以向量对应元素构成的对角矩阵。