[发明专利]基于Givens旋转矩阵复用的QR分解块对角化预编码实现方法

权利要求书

1.基于Givens旋转矩阵复用的QR分解块对角化预编码实现方法，包括以下步骤，其特征在于：

1)估计所有参与通信的用户的信道矩阵；

2)基于给定的Givens旋转矩阵复用方法，构造每个用户的信道干扰矩阵；

所述步骤2)中构造每个用户的信道干扰矩阵的具体方法为：

对于用户i，假设用户信道矩阵为H_i，用户总数为K，当信道干扰矩阵为其共轭转置为对于其他的用户，用户信道干扰矩阵其共轭转置为

3)基于给定的Givens旋转矩阵复用方法，利用Givens旋转计算每个用户的信道干扰矩阵的零空间；

所述步骤3)中还包括对每个用户的信道干扰矩阵的共轭转置进行QR分解的具体方法为：步骤(3.1)当i＝1，利用Givens旋转对用户1的信道干扰矩阵的共轭转置进行QR分解，对于矩阵来说，其中M为发送天线总数，N为所有用户接收天线总数，n_i表示用户i的接收天线数，利用Givens旋转将其变为上三角矩阵，依次将矩阵中的下三角元素变为0，记Givens旋转矩阵为T_p,q，其中(p,q)表示将矩阵中第p行第q列的元素转化为0，p,q的取值顺序为(2,1),(3,1),......,(M,1),(3,2),(4,2),......,(M,2),.......,(M,N-n₁)，因此用户1对应的BD分解酉矩阵的共轭转置矩阵为；

因此用户1信道的干扰矩阵的零空间为其对应的是酉矩阵中上三角矩阵值全为0的那些行的共轭转置，除此之外，在进行Givens旋转的过程中保存之后需要用到的第j个用户的Givens旋转矩阵记为T_j，即将前(K-j)个用户矩阵的共轭转置中需要处理的元素全部变为0的Givens矩阵的乘积，其中j的范围是除此之外，在进行Givens旋转矩阵乘法时，对于Givens旋转矩阵T_p,q左乘任意矩阵A，结果记为B＝(B_ij)

步骤(3.2)当对于用户i，利用之前步骤(3.1)中保存的T_i，先将用户i的信道干扰矩阵的共轭转置左乘T_i，得到已经处理好前(K-i)个用户矩阵的矩阵，然后将该矩阵接着做Givens变换，只需要做后(i-1)个用户信道矩阵元素的Givens变换，最后得到的用户i的预编码矩阵为步骤(3.3)当i＝K，利用Givens旋转矩阵对用户的信道干扰矩阵的共轭转置进行QR分解，其处理过程与步骤(3.1)相同，其预编码矩阵为最后得到的用户i的预编码矩阵为同样保存用户之后需要用到的第j个用户的Givens旋转矩阵记为T_j，即将前(K-j)个用户矩阵的共轭转置中需要处理的元素全部变为0的Givens矩阵的乘积，其中j的范围是

步骤(3.4)当对于用户i，利用之前步骤(3.3)中保存的T_i，先将用户i的信道干扰矩阵的共轭转置左乘T_i，然后再接着做Givens旋转使矩阵变为上三角矩阵，最后得到的用户i的预编码矩阵为

4)根据每个用户的零空间，构造联合预编码矩阵；

所述步骤4)中的联合预编码矩阵为：