專利名稱：多天線無線通信系統(tǒng)中選擇發(fā)送天線的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在多天線輸入和輸出無線通信系統(tǒng)中選擇發(fā)送天線的方法和裝置。特別是涉及基于線性多天線輸入和輸出(MIMO)檢測器的信號檢測來選擇發(fā)送天線的方法和裝置，從而優(yōu)化檢測器誤碼率。
背景技術(shù)：
多天線輸入和輸出(MIMO)技術(shù)是無線移動通信領(lǐng)域技術(shù)的重大突破。MIMO技術(shù)是指數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收都采用了多根天線。研究表明，利用MIMO技術(shù)可以提高信道的容量，同時也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。MIMO系統(tǒng)的最大容量或容量上限隨最小天線數(shù)的增加而線性增加。而在同樣條件下，在接收端或發(fā)射端采用多天線或天線陣列的普通智能天線系統(tǒng)，其容量僅隨天線數(shù)的對數(shù)增加而增加。相對而言，MIMO技術(shù)對于提高無線通信系統(tǒng)的容量具有極大的潛力，是新一代移動通信系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)。
圖1所示為通常采用的MIMO系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。在該結(jié)構(gòu)中，發(fā)送端和接收端分別采用nT和nR個天線進行信號的發(fā)送和接收。發(fā)送端包括串/并變換單元101和多個發(fā)送天線102。接收端包括多個接收天線103，信道估計單元104和檢測器105。為了簡化起見，圖1中僅示出了與用于說明其操作有關(guān)的部分。
在發(fā)送端，待發(fā)送的數(shù)據(jù)首先經(jīng)過串/并變換單元101分成nT個數(shù)據(jù)流，每個數(shù)據(jù)流對應(yīng)一個發(fā)送天線。在接收端，首先由nR個接收天線103將信號接收下來，然后由信道估計單元104根據(jù)該接收信號進行信道估計，估計出當(dāng)前的信道特性矩陣H。MIMO檢測模塊105利用該信道特性矩陣H對接收信號進行檢測，解調(diào)出發(fā)端發(fā)送的信息比特。
對于天線的選擇，由于射頻等設(shè)備較昂貴，隨著MIMO天線數(shù)目的增加，價格也隨時增加，處理的復(fù)雜度也隨之增加。所以，基于MIMO系統(tǒng)的天線選擇的方法出現(xiàn)了。在M個天線中，只選擇部分信道較好的天線，這樣就可以減少射頻等設(shè)備的數(shù)量，并減少處理的復(fù)雜度。目前，天線選擇的方法主要是基于容量最大化的，主要有以下幾種方法1.基于容量最大化的遍歷方法假設(shè)在M根天線中選擇K個，則共有CMK種選擇的方法，此種方法根據(jù)容量公式，遍歷這CMK種選擇，然后選擇一個容量最大的H。
2.基于矩陣簡化的容量最大化方法基于容量最大化的遍歷方法計算的復(fù)雜度很高，所以Gorokhov提出了一種逐步消除的選擇方法(比如從M根天線中選擇K)。這種方法根據(jù)矩陣計算的原理，從M個選擇中一個接一個的減少，直到只剩下K個天線為止。其刪除的準(zhǔn)則為容量的減少為最小。
3.基于范數(shù)的選擇方法從信道矩陣的M列(或行)中選擇K個范數(shù)最大的，被選的信道所對應(yīng)的天線即為所選天線。與前兩種方法相比，這種方法最簡單但性能也最差。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述天線選擇方法中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種線性MIMO檢測器結(jié)構(gòu)的天線選擇方法和裝置，能夠提高檢測器的性能優(yōu)化檢測器誤碼率。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種多天線輸入和輸出無線通信系統(tǒng)中選擇發(fā)送天線的方法，包括步驟接收方根據(jù)發(fā)送的訓(xùn)練序列進行信道估計而得到所有可能的信道矩陣H_e，并定期將H_e反饋給發(fā)送方；根據(jù)反饋的信道矩陣H_e從總數(shù)為M的發(fā)送天線中選擇K個發(fā)送天線，并且首先選擇第I根天線，其中I，M和K是自然數(shù)，且K小于M；如果新選擇的發(fā)送天線的信道矩陣所對應(yīng)的條件數(shù)與候選信道矩陣條件數(shù)的比值小于預(yù)定門限值α，則選擇新選擇的信道矩陣作為候選的信道矩陣，并確定所選擇的發(fā)送天線作為發(fā)送天線。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供一種多天線輸入和輸出無線通信系統(tǒng)中選擇發(fā)送天線的裝置，包括信道估計裝置，用于根據(jù)發(fā)送方的訓(xùn)練序列估計所有可能的信道矩陣H_e，并定期將H_e反饋給發(fā)送方；天線選擇裝置，根據(jù)反饋的信道矩陣H_e確定用于發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送天線；數(shù)據(jù)處理裝置，用于對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，編碼和解調(diào)，并通過所選擇的發(fā)送天線發(fā)送經(jīng)處理的數(shù)據(jù)；判決反饋檢測裝置，用于從信道估計裝置估計結(jié)果恢復(fù)發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)。
對于一般的線性檢測器來說，其信道矩陣的條件數(shù)越小，性能越好。信道矩陣的各列的范數(shù)代表了在接收端所得到的發(fā)送端能量的大小，一般來說，其值越大，性能越好。根據(jù)本發(fā)明的方法，在天線選擇時考慮了條件數(shù)和范數(shù)這兩個因素，提高MIMO系統(tǒng)中誤碼性能。


通過下面結(jié)合

本發(fā)明的優(yōu)選實施例，將使本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)點更加清楚，其中圖1是常規(guī)的MIMO系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的基于發(fā)送天線選擇的MIMO系統(tǒng)的一個實例的結(jié)構(gòu)方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的基于線性檢測器的發(fā)送天線選擇過程的流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的方法，當(dāng)檢測器為ZF時，不同的選擇方法的性能比較(16-QAM)的示意圖；和圖5是根據(jù)本發(fā)明當(dāng)檢測器為網(wǎng)格減少(LR)檢測器時，不同的選擇方法的性能比較(16-QAM)的示意圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細的說明，在描述過程中省略了對于本發(fā)明來說是不必要的細節(jié)和功能，以防止對本發(fā)明的理解造成混淆。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的基于發(fā)送天線選擇的MIMO系統(tǒng)的一個實例的結(jié)構(gòu)方框圖。如圖2所示，根據(jù)本實例，基于本發(fā)明的發(fā)送天線選擇的MIMO系統(tǒng)包括發(fā)送方和接收方。為了簡化起見，在此僅描述與天線選擇有關(guān)的部分。發(fā)送方包括數(shù)據(jù)處理單元201，天線選擇單元204，多個發(fā)送天線205。接收方包括多個接收天線，信道估計單元202和判決反饋檢測單元206。數(shù)據(jù)處理單元201包括對數(shù)據(jù)進行串/并處理，編碼、調(diào)制等處理單元。
下面說明基于發(fā)送天線選擇的MIMO系統(tǒng)的操作。首先，接收方的信道估計單元202根據(jù)發(fā)送方的訓(xùn)練序列得到所有可能的信道矩陣H_e，并定期將H_e通過反饋信道203反饋給發(fā)送方的天線選擇單元204。天線選擇單元204根據(jù)反饋來的信道矩陣H_e確定發(fā)送的天線。然后，在發(fā)送方，從數(shù)據(jù)處理單元201取得數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過天線205發(fā)送出去。接收方接到發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)后，通過判決反饋檢測單元206檢測出來。
下面結(jié)合圖3描述根據(jù)本發(fā)明的基于線性檢測器的發(fā)送天線選擇的過程。
假設(shè)，接收天線的數(shù)目固定為N(N是自然數(shù))，總的發(fā)送天線數(shù)目為M(M是自然數(shù))，要從M個發(fā)送天線中選K個天線做為發(fā)送天線(條件數(shù)定義為矩陣最大奇異值與最小奇異值的比值)。
首先，在步驟S301，發(fā)送方根據(jù)接收方對信道估計的反饋得到總的信道矩陣H_e，并得到發(fā)送的天線數(shù)目K，并設(shè)定門限α。初始化I＝1(即選擇第一根天線)，并初始化H為空集、并令Hs_e＝H_e，其中Hs_e表示的是候選天線所對應(yīng)的信道矩陣。Hs_e的各列表示各個候選天線所對應(yīng)的信道。例如，接收天線的數(shù)量固定為N＝2，總的發(fā)送天線數(shù)量為M＝4，要從中選K＝2個做為發(fā)射天線。假設(shè)α＝0.9。則有H_e＝-0.6545+0.2830i 0.0174+0.1978i -0.4687+0.5468i -0.1779-0.0918i-0.0758+0.3787i -0.3209+0.7723i 0.2373+0.1131i 0.1379-0.3496接下來，在步驟S302，判斷I是否小于等于K，如果I＞K，則表明已經(jīng)選擇了所需的發(fā)送天線數(shù)量，流程轉(zhuǎn)到步驟S312，輸出選擇的信道矩陣H、與H相應(yīng)的發(fā)送天線。否則進入步驟S303。在本例中，此時，I＝1(K＝2)，I＜K，流程轉(zhuǎn)到步驟S303。在步驟S303，計算Hs_e的列數(shù)C(等于所有發(fā)送天線的數(shù)量M)，并初始化J＝1(J表示在選第I根天線過程中，在M-I+1選擇中的第J次計數(shù)，1＜＝J＜＝M-I+1)，條件數(shù)的最小值con_min＝∞，并初始化Hc，令Hc為已經(jīng)選擇的信道矩陣加上Hs_e的第一列(Hc為已經(jīng)選擇的天線所對應(yīng)的信道矩陣加上候選的天線信道矩陣Hs_e的第J列。對固定的I來說，一共有M-I+1種可能的Hc，在這M-I+1可能的Hc中，選擇最好的一個，同時，也就確定了發(fā)送天線。Hc＝[H Hs_e(，1)](Hs_e(，1)表示Hs_e的第一列)。在本例中，此時，例如，C＝4，H為空(I＝1，J＝1)，則Hc＝Hs_e的第一列Hc＝-0.6545+0.2830i-0.0758+0.3787iHs_e＝H_e＝-0.6545+0.2830i 0.0174+0.1978i -0.4687+0.5468i -0.1779-0.0918i-0.0758+0.3787i -0.3209+0.7723i 0.2373+0.1131i 0.1379-0.3496然后，在步驟S304，判斷J是否小于C，如果是，流程進行到步驟S306。如果J不小于C，流程則進行到步驟S305。在本例中，此時J＝1，C＝4，流程進入步驟S306。在步驟S306，首先令Hc＝[H Hs_e(，J)]，即Hc等于已經(jīng)選擇了的H加上Hs_e的第J列。并計算Hc的條件數(shù)con1，然后轉(zhuǎn)到步驟S307。在本例中，此時，I＝1，J＝1，H現(xiàn)在為空，則Hc＝-0.6545+0.2830i-0.0758+0.3787i其條件數(shù)為1，然后轉(zhuǎn)入步驟S307。
在步驟S307，判斷是否有con1＜＝con_min×α，如果是，則轉(zhuǎn)到步驟S308。否則，轉(zhuǎn)到步驟S309。在本例中，此時con1＝1，con_min＝∞，α＝0.9。因此流程轉(zhuǎn)入步驟S308。在步驟S308，令Hs＝Hc，con_min＝con1。然后轉(zhuǎn)到步驟S311。在本例中，根據(jù)步驟S307，con_min＝con1＝1，則有Hs＝Hc＝-0.6545+0.2830i
-0.0758+0.3787i在步驟S307中，當(dāng)判斷con1＜＝con_min×α不成立時，流程轉(zhuǎn)到步驟S309，判斷是否有|con1-con_min|＜＝con_min×(1-α)。如果是，即，如果新選擇的發(fā)送天線的信道矩陣所對應(yīng)的條件數(shù)與候選信道矩陣條件數(shù)的差值的絕對值與候選信道矩陣條件數(shù)的比值小于1-α，則比較新選擇的發(fā)送天線的信道矩陣的列的范數(shù)，并選擇范數(shù)較大的那一列對應(yīng)的發(fā)送天線流程則進入步驟S310。如果不是，流程則進入步驟S311。在步驟S310，根據(jù)范數(shù)選擇Hs，然后進入步驟S311。在本例中，此時I＝1，J＝2，在J＝1時，使Hs＝-0.6545+0.2830i-0.0758+0.3787iHs為Hs_e的第一列，添加的列就是Hs_e的第一列，Hs的條件數(shù)為1。此時，J＝2，Hc＝[H Hs_e(，2)]＝Hs_e的第二列，添加的列就是Hs_e的第二列。
Hc＝0.0174+0.1978i-0.3209+0.7723iHc的條件數(shù)也為1，則經(jīng)過步驟S304-S306-S307-S309-S310。比較Hs添加的列的范數(shù)(添加的為Hs_e的第一列)和Hc添加的列的范數(shù)(添加的為Hs_e的第二列)，范數(shù)大的列留下添加到H中去作為Hs。此時Hs_e的第二列的范數(shù)大于第一列的范數(shù)，則有Hs＝0.0174+0.1978i-0.3209+0.7723i接下來，在步驟S311，將J遞增1，即令J＝J+1，然后轉(zhuǎn)回到步驟S304，J是否小于C。
在上述過程中，當(dāng)在步驟S304判斷J不小于C時，流程進行到步驟S305。在步驟S305，令H＝Hs，I＝I+1，然后將Hs_e去掉被選中的列成為新的Hs_e。此后，流程轉(zhuǎn)到步驟S302。在本例中，I＝1，被選中的列是第二列，則有Hs_e變成Hs_e＝
-0.6545+0.2830i -0.4687+0.5468i -0.1779-0.0918i-0.0758+0.3787i 0.2373+0.1131i 0.1379-0.3496i以下舉例說明根據(jù)本發(fā)明的天線選擇的具體實現(xiàn)過程。
假設(shè)接收天線的數(shù)量固定為N＝2，總的發(fā)送天線的數(shù)量為M＝4，要從中選K＝2個做為發(fā)射天線。假設(shè)α＝0.9。
H_e＝-0.6545+0.2830i 0.0174+0.1978i -0.4687+0.5468i -0.1779-0.0918i-0.0758+0.3787i -0.3209+0.7723i 0.2373+0.1131i 0.1379-0.3496圖3中的步驟S304-S311為選擇第I根天線的過程。開始時，H為空集，I＝1，令Hs_e＝H_e。此時，Hc有4種可能，對應(yīng)Hs_e的四列。這四種可能的條件數(shù)都為1，則要通過步驟S310的范數(shù)比較來確定，比如J＝1時得到了con_min＝1；Hs＝-0.6545+0.2830i-0.0758+0.3787i然后J＝J+1＝2，此時Hc＝0.0174+0.1978i-0.3209+0.7723i步驟S306計算Hc的條件數(shù)也為1，經(jīng)過步驟S307的比較，進入步驟S309，從步驟S309進入步驟S310。
此時，添加的是第一列，當(dāng)J＝1時，Hs＝Hc＝[H Hs_e(，1)]，(H為空)候選的Hs為Hs_e的第一列，添加的列就是Hs_e的第一列。當(dāng)J＝2時，Hc＝[H Hs_e(，2)]＝Hs_e的第二列，添加的列就是Hs_e的第二列。現(xiàn)在比較Hs添加的列的范數(shù)，和Hc添加的列的范數(shù)，范數(shù)大的列留下添加到H中去作為Hs。此時Hs_e的第二列的范數(shù)大于第一列的范數(shù)，則Hs＝0.0174+0.1978i
-0.3209+0.7723i當(dāng)J＝3，J＝4時按照上述方法選取。當(dāng)J＝4時，選好了第一根天線，對應(yīng)于發(fā)射天線的第二根，在步驟S305得到H＝0.0174+0.1978i-0.3209+0.7723iHs_e去掉第二列，得到Hs_e＝-0.6545+0.2830i -0.4687+0.5468i -0.1779-0.0918i-0.0758+0.3787i 0.2373+0.1131i 0.1379-0.3496i然后I＝2，選擇第二根發(fā)射天線，對第二根發(fā)射天線有3種選擇。
第一次，J＝1，令H1＝Hc＝[H Hs_e(，1)]。
第二次，J＝2，令H2＝Hc＝[H Hs_e(，2)]。
第三次，J＝3，令H3＝Hc＝[H Hs_e(，3)]。
H1＝0.0174+0.1978i -0.6545+0.2830i-0.3209+0.7723i -0.0758+0.3787i其條件數(shù)為1.8060。
H2＝0.0174+0.1978i -0.4687+0.5468i-0.3209+0.7723i 0.2373+0.1131i其條件數(shù)為1.3176。
H3＝0.0174+0.1978i -0.1779-0.0918i-0.3209+0.7723i 0.1379-0.3496i其條件數(shù)為6.3734。
選擇第2根天線的過程如下首先I＝2，進入步驟S303，此時C＝3，con_min＝∞。J＝1，J＜＝C，轉(zhuǎn)到步驟S306，在步驟S306賦值Hc＝H1，得到Hc的條件數(shù)為con1＝1.8060。然后，經(jīng)過步驟S307的判斷進入步驟S308。得到Hs＝Hc，con_min＝1.8060。然后在步驟S311使J＝J+1＝2。然后轉(zhuǎn)到步驟S304。
在步驟S304，判斷J＜＝C。然后，轉(zhuǎn)到步驟S306，賦值Hc＝H2，得到Hc的條件數(shù)為con1＝1.3176。然后經(jīng)過步驟S307的判斷進入步驟S308。得到Hs＝Hc，con_min＝1.3176。然后流程進入步驟S311，使J＝J+1＝3，轉(zhuǎn)到步驟S304。
在步驟S304判斷J＜＝C，轉(zhuǎn)到步驟S306。在步驟S306，賦值Hc＝H3，得到Hc的條件數(shù)為con1＝6.3734。然后經(jīng)過步驟S307的判斷進入步驟S309。經(jīng)過步驟S309的判斷進入步驟S311。在步驟S311使J＝J+1＝4，轉(zhuǎn)到步驟S304。
在步驟S304判斷J＞C，進入步驟S305。在步驟S305，令I(lǐng)＝I+1＝3，去掉被選中的列H＝Hs＝0.0174+0.1978i -0.4687+0.5468i-0.3209+0.7723i 0.2373+0.1131iHs_e＝-0.6545+0.2830i -0.1779-0.0918i-0.0758+0.3787i 0.1379-0.3496i然后轉(zhuǎn)到步驟S302。
在步驟S302，判斷得到I＞K，轉(zhuǎn)到步驟S312，輸出H，以及相應(yīng)的選擇天線為第2根和第4根。至此天線選擇過程結(jié)束。
圖4給出了檢測器為ZF(迫零)檢測器時，不同的天線選擇的方法的性能比較。在仿真中，調(diào)制方式采用16-QAM，接收天線數(shù)量N＝2，總的發(fā)送天線的數(shù)量M＝2，選擇K＝2根天線作為發(fā)射天線。
圖4中“無選擇ZF”指的是，沒有天線選擇，只是2根發(fā)送天線，2根接收天線的性能。圖4中的“范數(shù)”表示基于范數(shù)的選擇方法。圖4中顯示的“遍歷條件數(shù)ZF”指的是按照遍歷CMK種選擇H的方法，最后選取條件數(shù)最小的H作為信道矩陣的方法。圖中的“迭代ZF”指的是具體實施方式
中的天線選擇方法。圖4中“容量最優(yōu)”指的是按照最大化容量遍歷選擇的方法。
圖5示出了檢測器為LR(網(wǎng)格減少)檢測器時，不同的天線選擇的方法的性能比較。圖5中的“遍歷條件數(shù)LR”對應(yīng)于圖4中的“遍歷條件數(shù)ZF”的方法；“迭代LR”對應(yīng)于圖4中的“迭代ZF”的方法。
從圖4和圖5可以看出，同一種檢測方法，本發(fā)明的方法和容量最優(yōu)的遍歷方法性能十分接近，優(yōu)于其他的方法。但復(fù)雜度卻低得多。假設(shè)K＝N，則最優(yōu)的天線選擇要計算CMK次K階的行列式。而根據(jù)本發(fā)明的方法，計算條件數(shù)時不需要計算SVD(奇異值分解)，最大和最小的奇異值可以用冪法和反冪法求出，就可以得到條件數(shù)(如矩陣為k階，則復(fù)雜度為O(k2))。
總的復(fù)雜度大約為ΣJ=1K(M-J+1)×(O(J2)),]]>,O代表階數(shù)。
從圖4和圖5可以看出，同一種檢測方法，迭代(具體實施例)的方法，要比“遍歷條件數(shù)”的方法好，而且復(fù)雜度要低。這是由于只選取條件數(shù)最小的并不是最優(yōu)的檢測方法，要將條件數(shù)與范數(shù)都考慮。比如假設(shè)矩陣H_e中有兩列相互正交且這兩列組成酉矩陣Q(條件數(shù)為1)，如果選取兩根發(fā)射天線，并假設(shè)最后得到的信道矩陣H＝Q是最優(yōu)的。用條件數(shù)的方法，也是這樣。但如果假設(shè)將Q的某一列放大X倍(H_e相應(yīng)的列放大X倍)成為Q1(條件數(shù)為X)。假設(shè)H＝Q1為最優(yōu)的選擇。但此時如果只基于條件數(shù)進行選擇就不一定能夠得到最優(yōu)的選擇。這是由于信道矩陣各列的范數(shù)差異導(dǎo)致條件數(shù)的變化，如果信道矩陣各列范數(shù)(正比于接收端得到的信號功率)一樣，條件數(shù)的選法是最優(yōu)的。如果各列的范數(shù)不一樣，就要考慮到信道矩陣各列的范數(shù)。選取信道矩陣的規(guī)則就應(yīng)該是信道矩陣各列的范數(shù)盡量大的同時條件數(shù)越小。這樣，在接收方用線性檢測器對噪聲的提高就越小。本發(fā)明就是試圖達到這一結(jié)果(實際上選第一根時，就是選擇的范數(shù)最大的列)。然后按照綜合考慮條件數(shù)和范數(shù)的原則來進行選擇。
上面已經(jīng)結(jié)合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種其它的改變、替換和添加。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)該被理解為被局限于上述特定實施例，而應(yīng)由所附權(quán)利要求所限定。
權(quán)利要求
1.一種多天線輸入和輸出無線通信系統(tǒng)中選擇發(fā)送天線的方法，包括步驟接收方根據(jù)發(fā)送的訓(xùn)練序列進行信道估計而得到所有可能的信道矩陣H_e，并定期將H_e反饋給發(fā)送方；根據(jù)反饋的信道矩陣H_e從總數(shù)為M的發(fā)送天線中選擇K個發(fā)送天線，并且首先選擇第I根天線，其中I，M和K是自然數(shù)，且K小于M；如果新選擇的發(fā)送天線的信道矩陣所對應(yīng)的條件數(shù)與候選信道矩陣條件數(shù)的比值小于預(yù)定門限值α，則選擇新選擇的信道矩陣作為候選的信道矩陣，并確定所選擇的發(fā)送天線作為發(fā)送天線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在選擇發(fā)送天線的步驟中進一步使包括候選天線所對應(yīng)的信道矩陣Hs_e等于H_e所有可能的信道矩陣H_e的步驟，其中Hs_e的各列表示各個候選天線所對應(yīng)的信道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中進一步包括獲得已經(jīng)選擇的天線所對應(yīng)的信道矩陣加上候選的天線信道矩陣Hs_e的第J列，以得到M-I+1個矩陣Hc，計算所得到的M-I+1個矩陣Hc的條件數(shù)，選擇條件數(shù)最好的矩陣Hc中所加入的天線信道矩陣Hs_e的列對應(yīng)的天線作為發(fā)送天線的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任何一項所述的方法，其中進一步包括如果新選擇的發(fā)送天線的信道矩陣所對應(yīng)的條件數(shù)與候選信道矩陣條件數(shù)的差值的絕對值與候選信道矩陣條件數(shù)的比值小于1-α，則比較新選擇的發(fā)送天線的信道矩陣的列的范數(shù)，并選擇范數(shù)較大的那一列對應(yīng)的發(fā)送天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任何一項所述的方法，其中所述預(yù)定門限值α是大于0小且小于1的數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中獲得已經(jīng)選擇的天線所對應(yīng)的信道矩陣加上候選的天線信道矩陣Hs_e的第J列的步驟包括分別選擇所有的信道矩陣H_e的各列的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任何一項所述的方法，其中在接收端的多天線輸入和輸出檢測器是線性檢測器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述線性檢測器是迫零檢測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述線性檢測器是網(wǎng)格減少檢測器。
10.一種多天線輸入和輸出無線通信系統(tǒng)中選擇發(fā)送天線的裝置，包括信道估計裝置，用于根據(jù)發(fā)送方的訓(xùn)練序列估計所有可能的信道矩陣H_e，并定期將H_e反饋給發(fā)送方；天線選擇裝置，根據(jù)反饋的信道矩陣H_e確定用于發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送天線；數(shù)據(jù)處理裝置，用于對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，編碼和解調(diào)，并通過所選擇的發(fā)送天線發(fā)送經(jīng)處理的數(shù)據(jù)；判決反饋檢測裝置，用于從信道估計裝置估計的結(jié)果恢復(fù)發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種多天線輸入和輸出無線通信系統(tǒng)中選擇發(fā)送天線的方法，包括步驟接收方根據(jù)發(fā)送的訓(xùn)練序列進行信道估計而得到所有可能的信道矩陣H_e，并定期將H_e反饋給發(fā)送方；根據(jù)反饋的信道矩陣H_e從總數(shù)為M的發(fā)送天線中選擇K個發(fā)送天線，并且首先選擇第I根天線，其中I，M和K是自然數(shù)，且K小于M；如果新選擇的發(fā)送天線的信道矩陣所對應(yīng)的條件數(shù)與候選信道矩陣條件數(shù)的比值小于預(yù)定門限值α，則選擇新選擇的信道矩陣作為候選的信道矩陣，并確定所選擇的發(fā)送天線作為發(fā)送天線。
文檔編號H04L1/06GK1841961SQ200510062910
公開日2006年10月4日 申請日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月30日
發(fā)明者吳強, 李繼峰 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社