基于反注水的波束赋形方法、装置、设备及可读存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115102591A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202211023164.7(22)申请日2022.08.25(71)申请人北京智芯微电子科技有限公司地址100192北京市海淀区西小口路66号中关村东升科技园A区3号楼申请人国网山东省电力公司(72)发明人朱鹤群甘杰王于波赵旭张玉冰王勇刘晗李正浩(74)专利代理机构北京智信四方知识产权代理有限公司11519专利代理师彭杰(51)Int.Cl.H04B7/0426(2017.01)H04B7/06(2006.01)H04B7/08(2006.01)权利要求书4页说明书16页附图3页(54)发明名称基于反注水的波束赋形方法、装置、设备及可读存储介质(57)摘要本公开涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于反注水的波束赋形方法、装置、设备及可读存储介质，所述基于反注水的波束赋形方法包括：获取信道信息矩阵H；对所述信道信息矩阵H进行奇异值分解，得到信道中每一数据流对应的奇异值；以总信道容量最大化为目标，通过简化后的香农公式，基于所述每一数据流对应的奇异值计算得到每一数据流的反注水功率；基于所述每一数据流的反注水功率对所述信道进行波束赋形。本公开提出一种基于反注水的波束赋形方法，通过合理简化合并香农公式计算获得反注水功率，易于工程实现且能有效改善整体的译码性能，从而能够整体提升MassiveMIMO的赋形流量。CN115102591ACN115102591A权利要求书1/4页1.一种基于反注水的波束赋形方法，其特征在于，包括：获取信道信息矩阵H；对所述信道信息矩阵H进行奇异值分解，得到信道中每一数据流对应的奇异值；以总信道容量最大化为目标，通过简化后的香农公式，基于所述每一数据流对应的奇异值计算得到每一数据流的反注水功率；基于所述每一数据流的反注水功率对所述信道进行波束赋形。2.根据权利要求1所述的方法，其特征值在于，所述对所述信道信息矩阵H进行奇异值分解，得到信道中每一数据流对应的奇异值，包括：对所述信道信息矩阵H进行奇异值分解，得到，其中，U为左酉矩阵，V为右酉矩阵，λ1、λ2…λL为所述信道中每一数据流对应的奇异值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征值在于，所述简化后的香农公式为：，其中，C为总信道容量，L为信道中数据流的流数，B为带宽，为信道中各数据流信噪比的调和平均值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征值在于，所述根据公式计算得到。5.根据权利要求4所述的方法，其特征值在于，假设每一流的注水功率为pi，并假设噪声满足高斯分布N（0，1），则所述可由公式表示，其中λi为所述信道中第i个数据流对应的奇异值。6.根据权利要求5所述的方法，其特征值在于，所述以总信道容量最大化为目标，通过简化后的香农公式，基于所述每一数据流对应的奇异值计算得到每一数据流的反注水功率，包括：2CN115102591A权利要求书2/4页在满足的条件下，计算满足最大化时的奇异值条件；基于所述满足最大化时的奇异值条件计算得到每一数据流的反注水功率。7.根据权利要求6所述的方法，其特征值在于，所述在满足的条件下，计算满足最大化时的奇异值条件，包括：构造拉格朗日方程；对p1，p2，…，pL求偏导并令其为0：；得到所述满足最大化时的奇异值条件，其中，μ为拉格朗日因子。8.根据权利要求7所述的方法，其特征值在于，所述基于所述满足最大化时的奇异值条件计算得到每一数据流的反注水功率，包括：根据上述奇异值条件计算得到，每一数据流的反注水功率为。9.根据权利要求8所述的方法，其特征值在于，所述基于所述每一数据流的反注水功率对所述信道进行波束赋形，包括：将所述反注水功率乘以注水功率权值，得到反注水功率权值；基于所述反注水功率权值对所述信道进行波束赋形。10.一种基于反注水的波束赋形装置，其特征在于，包括：获取单元，被配置为获取信道信息矩阵H；分解单元，被配置为对所述信道信息矩阵H进行奇异值分解，得到信道中每一数据流对应的奇异值；3CN115102591A权利要求书3/4页计算单元，被配置为以总信道容量最大化为目标，通过简化后的香农公式，基于所述每一数据流对应的奇异值计算得到每一数据流的反注水功率；赋形单元，被配置为基于所述每一数据流的反注水功率对所述信道进行波束赋形。11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述对所述信道信息矩阵H进行奇异值分解，得到信道中每一数据流对应的奇异值，包括：对所述信道信息矩阵H进行奇异值分解，得到，其中，U为左酉矩阵，V为右酉矩阵，λ1、λ2…λL为所述信道中每一数据流对应的奇异值。12.根据权利要求10所述的装置，其特征值在于，所述简化后的香农公式为：，其中，C为总信道容量，L为信道中数据流的流数，B为带