專利名稱：：Mimo系統(tǒng)中的預編碼方法、系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及無線通信技術，特別是涉及一種MIMO系統(tǒng)中的預編碼技術。
背景技術：
：信息論研究證明采用多天線的通信系統(tǒng)能夠獲得更高的信道容量，在信道為獨立瑞利衰落且接收機知道信道狀態(tài)信息的假設下，在發(fā)射端和接收端均采用多天線的多入多出(MultipleInputMultipleOutput,MIMO)系統(tǒng)的理論信道容量隨發(fā)射天線數(shù)和接收天線數(shù)中較小值近似線性增長，MIMO系統(tǒng)提高容量的方式稱為空分復用。MIMO系統(tǒng)與正交頻分復用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing,OFDM)技術相結(jié)合的MIMO-OFDM系統(tǒng)，能夠有效對抗無線信道的多徑衰落，被公認為第四代移動通信最具竟爭力的技術。MIMO能利用多個獨立信道增益對抗無線信道衰落，稱之為分集，包括空間分集、時間分集和頻率分集三種。其中，垂直分層空時編碼(VerticalBellLaboratoryLayerSpace-TimeCodes,V-BLAST)結(jié)構和正交空時分組碼(OrthogonalSpace-TimeBlockCodes,OSTBC)結(jié)合了空分復用和時間分集，這兩種編碼方式均屬于空時編碼方案。通常，MIMO系統(tǒng)的發(fā)射端不知道信道狀態(tài)信息，然而，如果發(fā)射端能夠獲知信道狀態(tài)信息，則我們在發(fā)射端可以對發(fā)射信號進行一定處理，降低干擾，提高平均接收信噪比(SignaltoNoiseRatio,SNR)，從而降低平均誤符號率，我們稱這種發(fā)射端的處理為預編碼。發(fā)射端所需的信道狀態(tài)信息可以是瞬時信道估計，也可以是信道估計的一階或二階統(tǒng)計信息，這取決于信道的時間衰落特性，例如，對于快衰落系統(tǒng)，我們一般采用信道估計的統(tǒng)計特性來反映信道信息；而對于慢衰落系統(tǒng)，我們一般采用瞬時信道估計。在一個對稱時分雙工(TimeDivisionDuplex,TDD)系統(tǒng)中，上下行信道的信道信息可以相互共享，在這種情況下，不需要對系統(tǒng)結(jié)構做任何改動，基站和移動臺都能采用預編碼。然而對于非對稱時分雙工系統(tǒng)或者頻分雙工(FrequencyDivisionDuplex,FDD)系統(tǒng)，情況則完全不同，以此類系統(tǒng)下行鏈路預編碼為例，由于上下行信道的不對稱性，接收端需要通過一個反饋信道將信道信息傳遞至發(fā)射端以使其獲知下行信道，我們稱這種采用反饋機制的MIMO系統(tǒng)為閉環(huán)MIMO(Closed-loopMIMO,CL-MIMO)系統(tǒng)，相對應的，沒有反饋的MIMO系統(tǒng)為開環(huán)MIMO(OpenMIMO,OP-MIMO)系統(tǒng)。閉環(huán)MIMO系統(tǒng)能夠通過反饋優(yōu)化系統(tǒng)性能，更好的發(fā)揮MIMO的優(yōu)勢，因此成為近來MIMO研究的熱點之一。然而，信道信息隨發(fā)射天線數(shù)、接收天線數(shù)和用戶數(shù)之積增長，對于MIMO信道容量隨發(fā)射天線數(shù)或接收天線數(shù)線性增長而言，要反饋完全的信道信息(理想反饋)難以在實際系統(tǒng)中實現(xiàn)。有限反饋預編碼方案能夠解決上述問題。釆用有限反饋預編碼的閉環(huán)MIMO系統(tǒng)事先將一組預編碼矩陣，稱之為碼本，存儲在收發(fā)兩端。在接收端系統(tǒng)根據(jù)信道估計和一定的判決準則，從碼本中選擇出最優(yōu)預編碼矩陣，將其索引反饋至發(fā)送端，發(fā)送端再根據(jù)該索引得到預編碼矩陣。以包含N個預編碼矩陣的碼本為例，有限反饋預編碼方案僅需反饋log2N比特就可以得到預編碼矩陣，大大減少了反饋信息量。可以說，有限反饋預編碼是對理想預編碼矩陣空間的量化。目前絕大部分預編碼研究文獻和IEEE802.16e協(xié)議標準草案都采用上迷這種預編碼方案，IEEE802.16e物理層將其分別與三種空時編碼方案，即波束成型(beamforming,BF)、垂直分層空時編碼以及正交空時分組碼相結(jié)合。一個有限反饋預編碼MIMO-OFDM系統(tǒng)的結(jié)構和工作流程如圖1所示。在發(fā)送端，首先把要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過調(diào)制產(chǎn)生已調(diào)符號，然后對已調(diào)符號進行空時映射(即空時編碼)，對空時映射得到的信號進行預編碼，最后經(jīng)快速傅立葉逆變換,DXA變換，上混頻，最后通過天線把信號發(fā)射出去。其中，在預編碼階段，發(fā)送端收到接收端通過反饋信道發(fā)送來的反饋信息，該信息告知發(fā)送端應該選擇哪個預編碼矩陣進行預編碼。發(fā)送端收到該信息后，在碼本集合中選中該預編碼矩陣，并采用該矩陣對空時映射得到的信號進行預編碼。在接收端，天線接收到信號后，一方面，對信號進行下混頻，A\D變換，快速傅立葉變換，變換后的信號作為譯碼器的輸入信號之一，另一方面接收端根據(jù)信道估計以及最優(yōu)判決準則，從碼本中選擇最優(yōu)預編碼矩陣，將其序號由反饋信道反饋至發(fā)射端，同時，將上一次最優(yōu)預編碼矩陣和信道估計送入譯碼器用來譯碼。其具體的判決過程如下接收端設備根據(jù)接收到的信號進行信道估計，利用信道估計得到的信道狀況信息，結(jié)合碼本集合中的各個預編碼矩陣進行最優(yōu)判決，并將判決結(jié)果通過反饋信道發(fā)送給發(fā)送端。有限反饋預編碼的關鍵是碼本和最優(yōu)判決準則，這兩者將直接影響系統(tǒng)的誤碼率性能。設經(jīng)過判決得到的最優(yōu)預編碼矩陣為F，IEEE802.16e協(xié)議草案認為，根據(jù)預編碼理論，預編碼不增大發(fā)射總功率，即滿足其中，s表示一組發(fā)射信號矢量，S表示調(diào)制符號集，||.|2表示取矢量2范數(shù)。由于酉矩陣具有不改變矢量范數(shù)的特性，因此，在預編碼中常采用酉矩陣(發(fā)射天線數(shù)等于數(shù)據(jù)流數(shù)時)或仿酉矩陣(發(fā)射天線數(shù)大于流數(shù)時)作為預編碼矩陣。IEEE802.16e協(xié)議草案也是采用的酉矩陣預編碼。因此，協(xié)議草案規(guī)定的預編碼矩陣F為酉矩陣(發(fā)射天線數(shù)等于數(shù)據(jù)流數(shù)時)或仿酉矩陣(發(fā)射天線數(shù)大于流數(shù)時)。此外，并根據(jù)不同發(fā)射天線數(shù)、不同數(shù)據(jù)流數(shù)和不同反饋比特數(shù)配置將碼本進行分類，IEEE802.16e協(xié)議草案中還提出了碼本的分類辦法，定義了根據(jù)不同發(fā)射天線數(shù)、不同數(shù)據(jù)流數(shù)和不同反饋比特數(shù)配置下碼本，其草案給出的可用碼本詳見表1，"-"表示在該協(xié)議中沒有規(guī)定該碼本。表1IEEE802.16e協(xié)議碼本<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>因此，當接收端接收到信號后，根據(jù)發(fā)射天線數(shù)、數(shù)據(jù)流數(shù)和反饋比特數(shù)，選擇表1所示碼本中的其中一類進行最優(yōu)判決。以閉環(huán)2發(fā)1收的Alamouti正交空時分組編碼為例，若其反饋比特數(shù)為3bit，則最優(yōu)預編碼矩陣F從表1的(2，2，3)碼本集合中選擇；若其反饋比特數(shù)為6bit，則F從表1的(2，2，6)碼本集合中選擇。最優(yōu)判決的目的是使得誤碼率最小化或容量最大化，具體根據(jù)譯碼算法有所不同，誤碼率最小化最優(yōu)判決準則其具體表達式是F=argmax|HF,|F(2)其中，O表示碼本集合，l.lF表示取矩陣Frobenius范數(shù)。判決結(jié)果表明F是最優(yōu)預編碼矩陣，則將該最優(yōu)預編碼矩陣在碼本中的序號i反饋至發(fā)送端。
發(fā)明內(nèi)容在
背景技術：
部分，上述例子中的正交空時分組編碼是正交空時編碼的一種，而正交空時編碼的正交特性具有不改變信道分布特性的特點。同時，酉矩陣也具有不改變信道分布特性的特點。事實上，若希望在編碼時不改變信道分布特性，只需要進行一次不改變信道分布特性的編碼即可，而不需要進行兩次以上這樣的編碼。因此，如果我們在MIMO-OFDM系統(tǒng)中采用了正交空時編碼，則可以在預編碼中采用非酉矩陣。同時，在無線傳輸中總是希望在同樣的信噪比下取得更好的誤碼率性能，即取得盡可能大的信噪比增益。本發(fā)明的具體實施方式的目的是要提供一種在前述系統(tǒng)中利用非酉矩陣進行預編碼的方法、系統(tǒng)和裝置，以在保證不改變信道分布特性的條件下，取得更好的誤碼率性能。本發(fā)明的具體實施方式提供了一種MIMO系統(tǒng)中的預編碼方法，該方法采用正交空時編碼，并采用兩個以上數(shù)據(jù)流數(shù)，并且包括在波束成形碼本中選取最優(yōu)預編碼矢量；采用所述最優(yōu)預編碼矢量構造預編碼矩陣；采用所述預編碼矩陣進行預編碼。本發(fā)明的具體實施方式又提供了一種采用有限反饋預編碼的MIMO系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)射機和接收機。該系統(tǒng)采用正交空時編碼，并采用兩個以上數(shù)據(jù)流數(shù)；并且，所述接收機包括信道估計單元，用于進行信道估計，并將信道估計結(jié)果提供給判決單元；碼本列表存儲單元，用于向判決單元提供預編碼矩陣或預編碼矢量；判決單元，用于依據(jù)所述信道估計單元提供的信道估計結(jié)果和設定的判決準則，在所述碼本列表存儲單元的波束成形碼本中選取最優(yōu)預編碼矢量，并將該最優(yōu)預編碼矢量的信息反饋給所述發(fā)射機；所述發(fā)射機包括碼本列表存儲單元，用于向預編碼矩陣構造單元提供預編碼矩陣或預編碼矢量；預編碼矩陣構造單元，用于根據(jù)所述接收機判決單元反饋的最優(yōu)預編碼矢量信息，在所述發(fā)射機的碼本列表存儲單元中選取相應的預編碼矢量，構造預編碼矩陣；預編碼單元，用于根據(jù)所述預編碼矩陣構造單元構造的預編碼矩陣，進行預編碼。本發(fā)明的具體實施方式又提供了一種運用在MIMO系統(tǒng)中的接收機，所述接收機包括信道估計單元，用于進行信道估計，并將信道估計結(jié)果提供給判決單元；碼本列表存儲單元，用于向判決單元提供預編碼矩陣或預編碼矢量；判決單元，用于依據(jù)所述信道估計單元提供的信道估計結(jié)果和設定的判決準則，在所述碼本列表存儲單元的波束成形碼本中選取最優(yōu)預編碼矢量，并將該最優(yōu)預編碼矢量的信息反饋給所述發(fā)射機；本發(fā)明的具體實施方式又提供了一種運用在MIMO系統(tǒng)中的發(fā)射機，其特征在于，所述發(fā)射機包括碼本列表存儲單元，用于向預編碼矩陣構造單元提供預編碼矩陣或預編碼矢量；預編碼矩陣構造單元，用于根據(jù)所述接收機判決單元反饋的最優(yōu)預編碼矢量信息，在所述發(fā)射機的碼本列表存儲單元中選取相應的預編碼矢量，構造預編碼矩陣；預編碼單元，用于根據(jù)所述預編碼矩陣構造單元構造的預編碼矩陣，進行預編碼。本發(fā)明具體實施方式提供了一種利用波束成形碼本構造預編碼矩陣的方法、系統(tǒng)、發(fā)射機和接收機。波束成形碼本構造的預編碼矩陣是一種非酉矩陣。因此，采用本發(fā)明具體實施方式所提供的方法、系統(tǒng)、發(fā)射機和接收機，可以實現(xiàn)利用非酉矩陣進行預編碼。以本發(fā)明實施方式所述方法進行預編碼后，可以取得比百矩陣預編碼方案更好的誤碼率性能，且通過分析可以知道其譯碼復雜度更低。圖1是現(xiàn)有技術中的有限反饋預編碼MIMO-OFDM系統(tǒng)示意圖；圖2是在最大多普勒頻移為40的低速移動環(huán)境下，I型理想反饋和II型理想反饋下信噪比與誤比特率的關系對比圖；圖3是在最大多普勒頻移為40的低速移動環(huán)境下，分別對本發(fā)明具體實施方式所提供的(2，1,3)有限反饋，與現(xiàn)有技術中采用的(2，2，3)有限反饋情況下進行仿真，得到的信噪比與誤比特率關系對比圖；圖4是在最大多普勒頻移為40的低速移動環(huán)境下，分別對本發(fā)明具體實施方式所提供的(2,1,6)有限反饋，與現(xiàn)有技術中采用的(2，2，6)有限反饋情況下進行仿真，得到的信噪比與誤比特率關系對比圖；圖5是在獨立12徑TU信道下，移動速度為3km/h時，分別對本發(fā)明具體實施方式所提供的(2，1，3)有限反饋，與現(xiàn)有技術中采用的(2,2，3)有限反饋情況下進行仿真，得到的信噪比與誤比特率關系對比圖；圖6是在獨立12徑TU信道下，移動速度為3km/h時，分別對本發(fā)明具體實施方式所提供的(2,1，6)有限反饋，與現(xiàn)有技術中采用的(2,2,6)有限反饋情況下進行仿真，得到的信噪比與誤比特率關系對比圖；圖7是本發(fā)明具體實施方式三所述采用有限反饋預編碼的MIMO系統(tǒng)和裝置的示意圖。具體實施方式為使本發(fā)明的技術方案更加清楚，以下給出本發(fā)明的具體實施方式。具體實施方式一具體實施方式一給出了在MIMO-OFDM系統(tǒng)中，當采用正交空時編碼時，如何利用非酉矩陣進行預編碼。具體如下接收端收到信號之后，進行信道估計，得到M,xil/,的信道矩陣H。H可以通過任何已知的信道估計方法獲得，此處不再贅述；根據(jù)發(fā)射天線數(shù)和反饋比特數(shù)，對相應的波束成形碼本集合中的預編碼矩陣進行最優(yōu)判決，可以得到最優(yōu)的發(fā)射矢量v，判決依據(jù)以下公式v=argmax||Hv;||2(3)其中，v,.為波束成型碼本中預編碼矢量，即數(shù)據(jù)流數(shù)等于1的碼本。波束成型碼本可以是目前任何文獻中給出的碼本，本發(fā)明參考的是IEEE802.16e協(xié)議草案中的波束成型碼本。得到最優(yōu)發(fā)射矢量之后，就可以構造最優(yōu)預編碼矩陣F-[v…v](4)式(4)表示由n個最優(yōu)預編碼矢量v并列構成最優(yōu)預編碼矩陣F,n值與數(shù)據(jù)流數(shù)相同。發(fā)送端利用F進行預編碼即可。具體實施方式二以下以閉環(huán)2發(fā)1收的Alamouti正交空時分組編碼為例，具體說明本發(fā)明所涉及的預編碼方法。為了在下文比較本發(fā)明的具體實施方式與現(xiàn)有技術的性能，在此先假定根據(jù)現(xiàn)有技術判決產(chǎn)生的最優(yōu)預編碼矩陣為F,，而根據(jù)本發(fā)明具體實施方式所述方法判決產(chǎn)生的最優(yōu)預編碼矩陣為Fn。在采用閉環(huán)2發(fā)1收Alamouti正交空時分組編碼的MIMO-OFDM系統(tǒng)中，發(fā)射天線數(shù)為2，由于而本具體實施方式是以波束成形碼本中最優(yōu)預編碼矢量為基礎構造最優(yōu)預編碼矩陣，因此當反饋比特數(shù)為3bit時，在(2，1,3)碼本集合中選擇一個矢量作為最優(yōu)預編碼矢量v，當反饋比特數(shù)為6bit時，在(2，1,6)碼本集合中選擇一個矢量作為最優(yōu)預編碼矢量v。本發(fā)明實施方式中，v的判決準則遵循式(3)。在此對碼本做進一步說明。當反饋比特數(shù)為3bit時，這表示相應碼本中有8個不同的預編碼矢量(或矩陣)。例如(2，1,3)碼本中有8個不同的預編碼矢量。以此類推，(2，1，6)碼本中有64個不同的預編碼矢量，式(3)中Vi的下標i表示該矢量在碼本中的序號。在判決產(chǎn)生最優(yōu)發(fā)射矢量v后，接收端通過反饋信道將判決結(jié)果，即最優(yōu)發(fā)射矢量v的序號，反饋給發(fā)送端。發(fā)送端收到接收端反饋的判決結(jié)果后，根據(jù)式(4)所述原則構造最優(yōu)預編碼矩陣FD，并利用該矩陣進行預編碼。以下以具體實施方式二所述的采用閉環(huán)2發(fā)1收的Alamouti正交空時分組編碼的MIMO-OFDM系統(tǒng)為例，說明本發(fā)明具體實施方式所述預編碼方法的有益效果。由于有限反饋的理論性能分析十分困難，這里給出其誤碼率下限，也就是理想反饋下的性能分析。我們稱現(xiàn)有技術IEEE802.16e協(xié)議中的預編碼方案為I型閉環(huán)理想反饋預編碼，其預編碼矩陣為F,,根據(jù)反饋比特數(shù)不同，取自(2,2，3)或者(2,2，6)碼本，F(xiàn)I=[v,v2],v,、V2均為2xl的矢量，且相互正交；稱本發(fā)明具體實施方式所述預編碼方案為II型閉環(huán)理想反饋預編碼，其預編碼矩陣為Fu，F(xiàn)n=[vv]，v根據(jù)反饋比特數(shù)不同，取自(2,1，3)或者(2,1，6)碼本，為經(jīng)過最優(yōu)判決得到的最優(yōu)發(fā)射矢量，也是2xl的矢量。2發(fā)1收的Alamouti正交空時分組編碼碼字結(jié)構為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>(5)其中，第一列矢量為時刻^從2根發(fā)射天線上發(fā)射的信號，第二列矢量為時刻,2從2根發(fā)射天線上發(fā)射的信號，即、-h^f，s,-[-s;〈f，(.)T表示求轉(zhuǎn)置。根據(jù)Alamouti正交空時分組編碼假設，…^時刻經(jīng)歷相同的信道衰落，則在有限反饋預編碼的情況下，接收端收到的信號可以表示為(6)其中，H為lx2的實際信道矩陣，H-[z^&]，A、^分別表示發(fā)射天線1、2與接收天線之間的信道衰落系數(shù)，a,表示高斯白噪聲。本發(fā)明的實施方式中，假設衰落系數(shù)獨立，服從均值為0、方差為1的復高斯分布，即H為瑞利衰落信道。根據(jù)預編碼以及Alamouti正交空時分組編碼理論，可將(6)式等效為如下形式y(tǒng)=其中，HF=g《j，對式(7)中2x2的等效信道矩陣H祖做奇異值(SingularValueDecomposition,SVD)分解，得H祖-UI:vh，其中，u=l，V為2x2酉矩陣，S=[X0]，；i為等效信道矩陣H祖的非零奇異值(A為實數(shù))，根據(jù)矩陣奇異值分解理論，有；l-」S+在I型閉環(huán)理想反饋預編碼情況下，F(xiàn),V-[v,v2],HF1=[;i0]，其譯碼后結(jié)果為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(8)A.其中，(.)H表示求矩陣轉(zhuǎn)置共軛矩陣，我們稱(8)式中^的第一行和第二行為譯碼支路，每支路的信號在譯碼后送入解調(diào)器解調(diào)，而誤碼率性能則取決于解調(diào)信噪比。根據(jù)(8)式，以及假設發(fā)射符號功率歸一，即f，-l和噪聲功率為1，即CT〗-1可知，譯碼后每支路解調(diào)信噪比為(9)在n型閉環(huán)理想反饋預編碼情況下，fb=v=[vv]，hfn=[;i;i]，其譯碼后結(jié)果為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>譯碼后每支路信噪比為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(11)可見，采用n型閉環(huán)理想反饋預編碼可以比i型提高一倍的解調(diào)信噪比，即系統(tǒng)性能提高3dB。由于傳統(tǒng)的預編碼方法和本發(fā)明具體實施方式所述預編碼方法實際分別是i型和n型閉環(huán)理想反饋預編碼的量化，因此，如果量化誤差相同，兩種有限反饋預編碼性能差異也為3dB。也就是說II型閉環(huán)理想反饋預編碼比I型具有更好的誤碼率性能。圖2、圖3、圖4給出了最大多普勒頻移為40的低速移動環(huán)境下圖2是在理想反饋狀態(tài)下的性能對比，圖3是3bit反饋時，本發(fā)明所提供的方案和現(xiàn)有技術的性能對比，圖4是6bit反饋時，本發(fā)明所提供的方案和現(xiàn)有技術的性能對比?？梢钥吹?，本發(fā)明具體實施方式所述方法相對于傳統(tǒng)預編碼方法在獨立單徑瑞利衰落信道下高信噪比時有3dB左右增益。為了進一步驗證本發(fā)明方案在獨立多徑信道下的性能，圖5、圖6給出了在獨立12徑TU信道下，移動速度為3km/h時本發(fā)明方案和傳統(tǒng)方案的誤碼率性能對比，其中系統(tǒng)栽頻3.5GHz，帶寬10MHz,傅立葉變換和循環(huán)前綴的點數(shù)分別為1024和128。其中，圖5是3bit反饋時，本發(fā)明所提供的方案和現(xiàn)有技術的性能對比，圖6是6bit反饋時，本發(fā)明所提供的方案和現(xiàn)有技術的性能對比。從圖5、圖6可以看出，在獨立多徑信道下，本發(fā)明方案依然有效，在高信噪比下相對于傳統(tǒng)方案仍可以取得約3dB左右增益。與此同時，II型閉環(huán)理想反饋預編碼對信噪比的提高并不是以提高發(fā)射總功率為代價的。根據(jù)Alamouti正交空時編碼的結(jié)構，、時刻的發(fā)射總功率為其中，Sq表示t,時刻Alamouti正交空時分組編碼的發(fā)射信號矢量，^時刻同理可證。由此可知，采用II型閉環(huán)理想反饋預編碼相對于I型閉環(huán)理想反饋預編碼并沒有提高發(fā)射總功率。此外，采用本發(fā)明具體實施方式所述的預編碼方法還能在降低系統(tǒng)誤碼率的同時降低譯碼復雜度，這是由于預編碼矩陣列向量相同造成。表2給出了兩個數(shù)據(jù)流時，傳統(tǒng)預編碼方法和本發(fā)明具體實施方式所述預編碼方法在譯碼復雜度上的對比。(11)表2Aloumouti正交空時分組編碼譯碼復雜度的對比譯碼復雜度傳統(tǒng)預編碼方法14次復乘、5次復加本發(fā)明具體實施9次復乘、3次復加方式所述方法為實現(xiàn)上述方法，下面提供相應的無線通信系統(tǒng)和裝置的具體實施方式。以下結(jié)合附圖7說明本發(fā)明的具體實施方式三本發(fā)明的具體實施方式三提供一種采用有限反饋預編碼的MIMO系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括發(fā)射機710和接收機720。系統(tǒng)采用正交空時編碼，并采用兩個以上數(shù)據(jù)流數(shù)，并且，所述接收機720包括信道估計單元721,用于進行信道估計，并將信道估計結(jié)杲提供給判決單元723;除此之外，信道估計單元還將信道估計結(jié)果提供給譯碼器，但信道估計單元在這方面的作用與本發(fā)明所涉及的技術方案并不直接相關，因此也不應當視為本具體實施方式所述技術方案的一部分；碼本列表存儲單元722，用于向判決單元723提供預編碼矩陣或預編碼矢量；所述預編碼矢量實際上也是一種預編碼矩陣，在本發(fā)明實施方式中，預編碼矢量可以從波束成形碼本中選擇，用來構造預編碼矩陣；判決單元723，用于依據(jù)所述信道估計單元721提供的信道估計結(jié)果和設定的判決準則，在所述碼本列表存儲單元722的波束成形碼本中選取最優(yōu)預編碼矢量，并將該最優(yōu)預編碼矢量的信息反饋給所述發(fā)射機710;選取最優(yōu)預編碼矢量的判決準則，可以遵循式(3)。一般來說，不同的預編碼矢量可以用不同的數(shù)值來表示，反饋時只需要反饋與選取的預編碼矢量對應的數(shù)值就可以了，而不需要把預編碼矢量本身反饋給發(fā)射機。當然，本實施方式所述的預編碼矢量的信息，并不僅限于上面所說的對應數(shù)值，只要反饋的內(nèi)容能夠正確的指明所選取的預編碼矢量即可。所述發(fā)射機710包括碼本列表存儲單元711,用于向預編碼矩陣構造單元712提供預編碼矩陣或預編碼矢量；預編碼矩陣構造單元712，用于根據(jù)所述接收機720判決單元723反饋的最優(yōu)預編碼矢量信息，在碼本列表存儲單元711中選取相應的預編碼矢量，構造預編碼矩陣；根據(jù)預編碼矢量構造預編碼矩陣遵循式(4)的原則。預編碼單元713,用于根據(jù)所述預編碼矩陣構造單元712構造的預編碼矩陣，進行預編碼。以上具體實施方式三同時也已經(jīng)提供了應用于本發(fā)明方法的發(fā)射才幾和4妄收才幾。對于本發(fā)明具體實施方式所述的方法、系統(tǒng)和裝置，凡在本發(fā)明具體實施方式的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權利要求1.一種MIMO系統(tǒng)中的預編碼方法，其特征在于，采用正交空時編碼，并采用兩個以上數(shù)據(jù)流數(shù)，并且包括在波束成形碼本中選取最優(yōu)預編碼矢量；采用所述最優(yōu)預編碼矢量構造預編碼矩陣；采用所述預編碼矩陣進行預編碼。2.權利要求1所述的MIMO系統(tǒng)中的預編碼方法，其特征在于，所述在波束成形碼本中選取最優(yōu)預編碼矢量，遵循以下原則，v=argmax||Hv』2其中，v為最優(yōu)預編碼矢量；v'為波束成型碼本中預編碼矢量，即數(shù)椐流數(shù)等于1的碼本；H為信道矩陣；||.||2表示取矢量2范數(shù)。3.權利要求2所述的MIMO系統(tǒng)中的預編碼方法，其特征在于，所述波束成型碼本是IEEE802.16e協(xié)議中的波束成型碼本。4.權利要求1所述的MIMO系統(tǒng)中的預編碼方法，其特征在于，所述采用所述最優(yōu)預編碼矢量構造預編碼矩陣，是將n個所述最優(yōu)預編碼矢量并列構成預編碼矩陣，n的值與數(shù)據(jù)流數(shù)相同。5.—種采用有限反饋預編碼的MIMO系統(tǒng)，包括發(fā)射機和接收機，其特征在于，所述系統(tǒng)采用正交空時編碼，并采用兩個以上數(shù)據(jù)流數(shù)；并且，所述接收4幾包括信道估計單元，用于進行信道估計，并將信道估計結(jié)果提供給判決單元；碼本列表存儲單元，用于向判決單元提供預編碼矩陣或預編碼矢量；判決單元，用于依據(jù)所述信道估計單元提供的信道估計結(jié)果和設定的判決準則，在所述碼本列表存儲單元的波束成形碼本中選取最優(yōu)預編碼矢量，并將該最優(yōu)預編碼矢量的信息反饋給所述發(fā)射機；所述發(fā)射機包括碼本列表存儲單元，用于向預編碼矩陣構造單元提供預編碼矩陣或預編碼矢量；預編碼矩陣構造單元，用于根據(jù)所述接收機判決單元反饋的最優(yōu)預編碼矢量信息，在所述發(fā)射機的碼本列表存儲單元中選取相應的預編碼矢量，構造預編碼矩陣；預編碼單元，用于根據(jù)所述預編碼矩陣構造單元構造的預編碼矩陣，進行預編碼。6.權利要求5所述的采用有限反饋預編碼的MIMO系統(tǒng)，其特征在于，所述反饋單元反饋的最優(yōu)預編碼矢量的信息，是與每個預編碼矢量--對應的數(shù)值。7.—種運用在MIMO系統(tǒng)中的接收機，其特征在于，所述接收機包括信道估計單元，用于進行信道估計，并將信道估計結(jié)果提供給判決單元；碼本列表存儲單元，用于向判決單元提供預編碼矩陣或預編碼矢量；判決單元，用于依據(jù)所述信道估計單元提供的信道估計結(jié)果和設定的判決準則，在所述碼本列表存儲單元的波束成形碼本中選取最優(yōu)預編碼矢量，并將該最優(yōu)預編碼矢量的信息反饋給所述發(fā)射機；8.權利要求7所述的接收機，其特征在于，所述判決單元在波束成形碼本中選取最優(yōu)預編碼矢量遵循以下原則其中，v為最優(yōu)預編碼矢量；v'為波束成型碼本中預編碼矢量，即數(shù)據(jù)流數(shù)等于l的碼本；H為信道矩陣；H,表示取矢量2范數(shù)。9.一種運用在MIMO系統(tǒng)中的發(fā)射機，其特征在于，所述發(fā)射機包括碼本列表存儲單元，用于向預編碼矩陣構造單元提供預編碼矩陣或預編碼矢量；預編碼矩陣構造單元，用于根據(jù)所述接收機判決單元反饋的最優(yōu)預編碼矢量信息，在所述發(fā)射機的碼本列表存儲單元中選取相應的預編碼矢量，構造預編碼矩陣；預編碼單元，用于根據(jù)所述預編碼矩陣構造單元構造的預編碼矩陣，進行預編碼。10.權利要求9所述的發(fā)射機，其特征在于，所述預編碼矩陣構造單元采用所述最優(yōu)預編碼矢量信息構造預編碼矩陣，包括根據(jù)所述最優(yōu)預編碼矢量信息，確定最優(yōu)預編碼矢量；將n個所述最優(yōu)預編碼矢量并列構成預編碼矩陣，n的值與數(shù)據(jù)流數(shù)相同。全文摘要本發(fā)明公開了一種MIMO系統(tǒng)中的預編碼方法、系統(tǒng)和裝置。本發(fā)明所涉及的方法、系統(tǒng)和裝置可以應用在正交空時編碼的情況下。本發(fā)明方法采用非酉矩陣進行預編碼，該非酉矩陣由判決得到的最優(yōu)預編碼矢量構造得到。本發(fā)明系統(tǒng)包括發(fā)射機和接收機，其中，發(fā)射機包括碼本列表、預編碼矩陣構造單元和預編碼單元；接收機包括信道估計單元、碼本列表、判決單元。通過仿真和分析可以知道，與現(xiàn)有技術相比，采用本發(fā)明所述的方案可以在信噪比相同的情況下，使誤碼率更低，同時可以降低譯碼復雜度。文檔編號H04B7/06GK101232356SQ20071007303公開日2008年7月30日申請日期2007年1月24日優(yōu)先權日2007年1月24日發(fā)明者雪文,杰李,王吉濱申請人:華為技術有限公司