CN102082635B - 一种码本存储及使用该码本的信息收发方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码本存储及使用该码本的信息收发方法及装置，包括：确定基码本码字V_n；确定变换码本码字M_m ^R；将基码本码字和变换码本码字合并处理得到N_T×R维的预编码矩阵，所述预编码矩阵为总码本码字，N_T是发射天线根数，R表示Rank数。本发明提供的码本能够匹配于双极化天线的信道分布特性、最小化码本量化带来的性能损失，从而有效提高预编码***的性能。

Description

一种码本存储及使用该码本的信息收发方法及装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种码本存储及使用该码本的信息收发方法及装置。

背景技术

MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出)***使用多个发射、接收天线，利用信号的空、时、频域联合处理获得速率、分集与阵列增益。MIMO***中，如果发射机能够以某种方式获知信道信息，就可以根据信道特性对发送信号进行优化，以提高接收质量并降低对接收机复杂度的要求。在实际***中一般采用量化信道信息的反馈方式，以降低反馈开销与反馈时延。信道信息的量化可以针对信道矩阵及其统计量，也可以是接收机推荐使用的预处理参数。信道信息经过量化之后，被映射到有限个元素构成的集合中，这一集合称为码本。

在基于码本的闭环MIMO***中，接收端接收发送端发来的信号并且利用FFT(Fast Fourier Transform，快速傅里叶变换)将其转化为频域信号。这些信号又经过MIMO检测模块后被区分为若干层的信号。经过解层映射以后，信号进一步被解调、解交织和解码。接收到的导频信号被输入信道估计模块器以实现信道估计。接收端利用信道估计信息从码本中选择码字以优化性能。其优化准则可以是FER(Frame Error Rate，误帧率)、BER(Bit Error Rate，误比特率)、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio，信干噪比)、互信息、瞬时吞吐量、或其他合适的准则。接收端产生所选码字的索引以便用于后续的发送机发送。接收端产生CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)以告知发送机信道质量。接收端还用于确定Rank(秩)数和相应的数据层数，以用于后续的数据传输。以上获得的所有参数，码字标号、CQI和Rank数都反馈给发送端。发送端将待发送的多个数据流，应用选好的MCS(ModulationCoding Scheme，调制编码方案)进行相应的数据流处理。根据码字选择信息，在码本中选择码字。每个数据流将被映射到若干层以实现所需要的传输速率。然后，基于所选择的预编码码字，对层映射后的数据进行预编码。最后，每个预编码后的数据流经过OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)调制，经过多根发射天线发射出去。

更进一步的研究表明，信道信息可以看作是由宽带和长时信息，以及频率选择和短时信息两部分构成的。可以设计两个码本，分别量化信道的宽带和长时信息，以及频率选择和短时信息。基于两个码本反馈2个PMI(PrecodingMatrix Indicator，预编码矩阵索引)，使2个PMI的反馈基于不同的时、频颗粒度，这样就可以节约PMI反馈开销，从而提高预编码MIMO***的性能。通常将用于量化宽带、长时信息的码本称为基码本，将用于量化频率选择、短时信息的码本称为变换码本。

然后，双PMI反馈的闭环多天线***需要设计2个不同的码本，并且发送端在接收到反馈的2个PMI之后，需要对这两个PMI所指示的预编码矩阵进行合成，生成所需要的预编码矩阵。目前，针对双码本和两个预编码矩阵合并方法的设计方案还比较少。针对8天线闭环空分复用传输，目前有以下方案，通常称之为“积方案”：

基码本为：

其中R表示Rank数，A_b和Λ_b的定义如表1所示，

F_b，n为基码本中的8×R维预编码矩阵，A_b(:，1:R)表示由矩阵A_b的1～R列构成的矩阵，Λ_b(1:R，1:R)表示由矩阵Λ_b的1～R列的1～R行构成的矩阵。

表1：

表中符号“*”代表复数取共轭。

变换码本为：

I_R表示维度为R×R的单位阵， $i=\sqrt{-1}.$

基码本预编码矩阵和变换码本预编码矩阵合并为所需预编码矩阵的方法为：

$C_{b,n}=\frac{1}{\sqrt{8R}}\left(\begin{array}{c}{A}_b(;,1:R)\\ A_b(:,1:R){\mathrm{\Λ}}_b(1:R:,1:R){\mathrm{\Λ}}_n\end{array}\right)$

其中，C_b，n为由基码字和变换码字合成的码字。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供了一种预编码矩阵的生成方法及设备、一种基码本存储方法及装置、一种存储有基码本的存储介质、一种变换码本存储方法及装置、一种存储有变换码本的存储介质、一种总码本存储方法及装置、一种存储有总码本的存储介质、一种信息发送方法及装置、一种信息接收方法及装置。

本发明实施例中提供了一种预编码矩阵的生成方法，包括如下步骤：

确定基码本码字v_n；

确定变换码本码字M_m ^R；

将基码本码字和变换码本码字合并处理得到N_T×R维的预编码矩阵，所述预编码矩阵为总码本码字，N_T是发射天线根数，R表示Rank数。

本发明实施例中提供了一种基码本存储方法，包括以下步骤：

确定基码本，所述基码本包括若干个N_T/2×1维向量v_n，n＝0，…，M_B-1，其中，N_T是发送天线数，v_n是基码本所包含的码字，n＝0，…，M_B-1对应于M_B个不同的v_n，M_B是基码本中的码字数，n是基码本中码字的编号；

存储基码本。

本发明实施例中提供了一种变换码本存储方法，包括以下步骤：

确定变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系；

存储变换码本。

本发明实施例中提供了一种总码本存储方法，包括以下步骤：

确定总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到；

存储总码本。

本发明实施例中提供了一种信息发送方法，包括以下步骤：

接收包含码字索引信息的信号，提取第一码字索引信息和第二码字索引信息；

基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息得到相应的码字；

基于得到的码字，将其直接作为预编码矩阵或对其进行变换处理得到预编码矩阵；

利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

通过多天线发送预编码处理后的信号。

本发明实施例中提供了一种信息接收方法，包括以下步骤：

接收发送端发送的信息；

基于接收信息估计信道信息；

基于信道信息选择相应的码字；

生成所选码字对应的基码本的第一码字索引信息和变换码本的第二码字索引信息；

发送包含第一码字索引信息、第二码字索引信息的信号。

本发明实施里中提供了一种预编码矩阵的生成设备，包括：

基码本码字确定模块，用于确定基码本码字v_n；

变换码本码字确定模块，用于确定变换码本码字M_m ^R；

预编码矩阵生成模块，用于将基码本码字和变换码本码字合并处理得到N_T×R维的预编码矩阵，所述预编码矩阵为总码本码字，N_T是发射天线根数，R表示Rank数。

本发明实施例中提供了一种基码本存储设备，包括：

基码本码字确定模块，用于确定基码本，所述基码本包括若干个N_T/2×1维向量v_n，n＝0，…，M_B-1，其中，N_T是发送天线数，v_n是基码本所包含的码字，M_B是基码本中的码字数，n是基码本中码字的编号；

基码本存储模块，用于存储基码本。

本发明实施例中提供了一种存储介质，在存储介质上存储有基码本，所述基码本包括若干个N_T/2×1维向量v_n，n＝0，…，M_B-1，其中，N_T是发送天线数，v_n是基码本所包含的码字，M_B是基码本中的码字数，n是基码本中码字的编号。

本发明实施例中提供了一种变换码本存储设备，包括：

变换码本码字确定模块，用于确定变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系；

变换码本存储模块，用于存储变换码本。

本发明实施例中提供了一种存储介质，在存储介质上存储有变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系。

本发明实施例中提供了一种总码本存储设备，包括：

总码本确定模块，用于确定总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到；

总码本存储模块，用于存储总码本。

本发明实施例中提供了一种存储介质，在存储介质上存储有总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到。

本发明实施例中提供了一种信息发送装置，包括：

接收模块，用于接收包含码字索引信息的信号，提取第一码字索引信息和第二码字索引信息；

码本存储模块，用于从码本存储设备和/或存储介质中获取基码本和变换码本；

码字确定模块，用于基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息得到相应的码字；

预编码矩阵计算模块，用于基于得到的码字，将其直接作为预编码矩阵或对其进行变换处理得到预编码矩阵；

预编码模块，用于利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

发送模块，用于通过多天线发送预编码处理后的信号。

本发明实施例中提供了一种信息接收装置，包括：

接收模块，用于接收发送端发送的信息；

信道估计模块，基于接收信息估计信道信息；

码本存储模块，用于从码本存储设备和/或存储介质中获取基码本和变换码本；

码字选择模块，用于基于信道信息选择相应的码字；

码字索引信息生成模块，用于生成所选码字对应的基码本的第一码字索引信息和变换码本的第二码字索引信息；

发送模块，用于发送包含第一码字索引信息、第二码字索引信息的信号。

本发明有益效果如下：

本发明提供的码本能够匹配于双极化天线的信道分布特性、最小化码本量化带来的性能损失，从而有效提高预编码***的性能，同时还能有效支持2个PMI反馈。

附图说明

图1为本发明实施例中双极化天线的天线标号示意图；

图2为本发明实施例中预编码矩阵的生成方法实施流程示意图；

图3为本发明实施例中基码本存储方法实施流程示意图；

图4为本发明实施例中变换码本存储方法实施流程示意图；

图5为本发明实施例中总码本存储方法实施流程示意图；

图6为本发明实施例中信息发送方法实施流程示意图；

图7为本发明实施例一中预编码MIMO***发送信息的实施流程示意图；

图8为本发明实施例二中预编码MIMO***发送信息的实施流程示意图；

图9为本发明实施例三中预编码MIMO***发送信息的实施流程示意图；

图10为本发明实施例中信息接收方法实施流程示意图；

图11为本发明实施例四中预编码MIMO***接收信息的实施流程示意图；

图12为本发明实施例五中预编码MIMO***接收信息的实施流程示意图；

图13为本发明实施例六中预编码MIMO***接收信息的实施流程示意图；

图14为本发明实施例中预编码矩阵的生成设备结构示意图；

图15为本发明实施例中基码本存储设备结构示意图；

图16为本发明实施例中存储有基码本的存储介质结构示意图；

图17为本发明实施例中变换码本存储设备结构示意图；

图18为本发明实施例中存储有变换码本的存储介质结构示意图；

图19为本发明实施例中总码本存储设备结构示意图；

图20为本发明实施例中存储了总码本的存储介质结构示意图；

图21为本发明实施例中信息发送装置结构示意图；

图22为本发明实施例中信息接收装置结构示意图；

图23为本发明实施例中Rank1码本和现***本对比结果图；

图24为本发明实施例中Rank2码本和现***本对比结果图；

图25为本发明实施例中Rank3码本和现***本对比结果图；

图26为本发明实施例中Rank4码本和现***本对比结果图。

具体实施方式

在基于线性预编码的多天线***中，接收机根据信道信息从线性预编码码本中选择合适的预编码矩阵(或向量)索引，反馈给发射机，使之能够对发送信号进行适当的预处理，以提高信息传输的有效性或/和可靠性。信道信息可以看作是由宽带、长时信息和频率选择、短时信息两部分构成的。基于双码本、双PMI反馈的闭环多天线***相比单码本、单PMI反馈的***可以降低反馈量。本发明实施例中提供的技术方案适合于双码本、双PMI反馈的闭环多天线***的双码本方案及双码本合成方案，可以提高预编码***的信息发送和接收性能。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

为了便于说明，首先对双极化天线的天线标号方法加以约定，图1为双极化天线的天线标号示意图，如图所示，天线标号的方法是先顺序标定同一个极化方向的天线，然后再顺序标定同一个极化方向的天线。值得注意的是，双极化多天线***的码本及其设计方法与双极化天线的天线标号方法无关，如果所约定的天线标号方法发生变化，只需对码本生成方法中天线的标号做相应调整即可。

实施中，双码本一个用来描述信道的宽带、长时特性，这个码本称为基码本；另一个码本用来描述信道的频率选择、短时特性，这个码本称为变换码本。下面分别来说明基码本与变换码本的存储实施方式，同时，还将说明根据基码本与变换码本生成预编码矩阵的实施方式，而预编码矩阵为总码本码字，因此也还将对总码本的存储实施方式进行说明。

图2为预编码矩阵的生成方法实施流程示意图，如图所示，生成预编码矩阵过程中可以包括如下步骤：

步骤201、确定基码本码字v_n；

步骤202、确定变换码本码字M_m ^R；

步骤203、将基码本码字和变换码本码字合并处理得到N_T×R维的预编码矩阵，所述预编码矩阵为总码本码字，N_T是发射天线根数，R表示Rank数。

实施中，在确定基码本码字与变换码本码字时，而这并非必然的执行先后关系，本领域技术人员容易了解，而这即可以先确定基码本再确定变换码本，也可以先确定变换码本再确定基码本，当然也可以同时确定。

实施中，由于小间距双极化天线的阵列响应矢量可以表示为公式(1)如下：

$a_{\mathrm{DP}}\left(\mathrm{\θ}\right)=\frac{1}{\sqrt{N_T}}{\left[\begin{array}{ccccc}1& e^{j2\mathrm{\π}\frac{d}{\mathrm{\λ}}\sin \left(\mathrm{\θ}\right)}& ...& e^{j2\mathrm{\π}\frac{d(N_T/2-1)}{\mathrm{\λ}}\sin \left(\mathrm{\θ}\right)}& a\left(\begin{array}{cccc}1& e^{j2\mathrm{\π}\frac{d}{\mathrm{\λ}}\sin \left(\mathrm{\θ}\right)}& ...& e^{j2\mathrm{\π}\frac{d(N_T/2-1)}{\mathrm{\λ}}\sin \left(\mathrm{\θ}\right)}\end{array}\right)\end{array}\right]}^T---\left(1\right)$

其中，N_T表示发射天线数，d，λ分别为天线间距和电磁波波长，θ为到达角，(·)^T表示矩阵或向量转置，α是模值为1的复数，表征两组不同方向的极化天线信道之间的关系，其分布的概率密度为f(α)。

发明人在发明过程中注意到：在高相关场景下，信道相关矩阵的主特征向量可以用公式(1)中的形式进行拟合。

这样，基码本可以量化信道相关矩阵主特征向量的前N_T/2行；变换码本可以用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量之间的关系。

基于上述思想，下面以实例进行说明。

方式一

在执行步骤203时，可以按下述方式合并处理得到预编码矩阵：

$W_{m,n}^R=M_m^R\·v_n=\left[\begin{array}{cccc}{M}_{m\left(\mathrm{1,1}\right)}^R{v}_n& M_{m\left(\mathrm{1,2}\right)}^R{v}_n& ...& M_{m(1,R)}^R{v}_n\\ M_{m\left(\mathrm{2,1}\right)}^R{v}_n& M_{m\left(\mathrm{2,2}\right)}^R{v}_n& ...& M_{m(2,R)}^R{v}_n\end{array}\right]$

其中，R表示Rank数，R≥1，v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，M_m ^R表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，W_m，n ^R表示合并生成的总码本码字，M_m(x，y) ^R表示以N_T/2×N_T/2为单位对M_m ^R进行分块后得到的第(x，y)个分块，即

M_m(x，y) ^R为N_Y/2×N_T/2维矩阵。

该例子下面还会结合基码本与变换码本进行说明。

(1)、关于基码本。

该方式下，使用的基码本可以包括若干个N_T/2×1维向量v_n，n＝0，…，M_B-1，其中，N_T是发射天线根数，v_n是基码本所包含的码字，n＝0，…，M_B-1对应于M_B个不同的v_n，M_B是基码本中的码字数，n是基码本中码字的编号。

一个基码本的实例可以是，在N_T＝8时，所述基码本可以为：

其中v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

(2)、关于变换码本。

该方式下，使用的变换码本可以包括若干个N_T×N_TR/2维矩阵M_m ^R，m＝0，…，M_T-1。

一个变换码本的具体实例可以是：在N_T＝8时，变换码本可以为：

其中M_m ^R表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j  -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

方式二

在执行步骤203时，可以按下述方式合并处理得到预编码矩阵：

其中，R表示Rank数，R≥1，v_n表示基码本码字，n表示基码本码字编号，M_m ^R表示变换码本码字，m表示变换码本码字编号，W_m，n ^R表示合并生成的总码本码字，M_m(x，y) ^R表示以N_T/2×1为单位对M_m ^R进行分块后得到的第(x，y)个分块，即M_m(x，y) ^R为N_T/2×1维向量，diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

该例子下面还会结合基码本与变换码本进行说明。

(1)、关于基码本。

实施中可以采用方式一中所选用的基码本。

(2)、关于变换码本。

该方式下，使用的变换码本可以包括若干个N_T×R维矩阵M_m ^R，m＝0，…，M_T-1。

一个变换码本的具体实例可以是：在N_T＝8时，变换码本可以为：

，其中M_m ^R表示N_T×R维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

实施中，在根据基码本与变换码本生成预编码矩阵后，预编码矩阵为总码本码字，一个总码本的具体实例可以是：在N_T＝8，各Rank的总码本可以为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

方式三

如果基码本码字为N_T×N_T维单位阵

，变换码本码字为N_T×R维矩阵W_k ^R，码字合并方法还可以为

其中N_T表示发送天线数，R表示Rank数，k为变换码本码字编号；当N_T＝8，变换码本也即为总码本可以为：

其中，W_k ^R表示Rank数为R的变换码本(也即总码本)中编号为k的码字，j表示-1的平方根，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

进一步的，实施中还提供了基码本与变换码本的存储实施方式，下面分别进行说明。

图3为基码本存储方法实施流程示意图，如图所示，在基码本存储过程中可以包括以下步骤：

步骤301、确定基码本，所述基码本包括若干个N_T/2×1维向量v_n，n＝0，…，M_B-1，其中，N_T是发送天线数，v_n是基码本所包含的码字，，M_B是基码本中的码字数，n是基码本中码字的编号；

步骤302、存储基码本。

对于N_T/2×1维向量v_n，双PMI反馈的原理是：空间信道特性可以看作由宽带和长时特性、以及频率选择和短时特性两部分构成。主径的AoD(Angleof Departure，离开角)是空间信道特性中最稳定的部分，其往往对应于主特征向量，随时、频变化非常缓慢，可以看作是宽带、长时信息。因此，实施例中所提供的基码本若干个N_T/2×1维向量v_n，可以近似地看作指向不同AoD方向的阵列响应。用不同的v_n即可间接地反映主径的AoD方向。

具体实施中，在N_T＝8时，基码本可以为：

其中，v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

图4为变换码本存储方法实施流程示意图，如图所示，在变换码本存储过程中可以包括以下步骤：

步骤401、确定变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系；

步骤402、存储变换码本。

实施中，变换码本可以包括若干个N_T×N_TR/2维矩阵M_m ^R，m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线数，M_m ^R是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数；

实施中，M_m ^R为变换码本中的码字，反映了其他特征向量与主特征向量之间的关系和两组ULA(Uniform LinearArray，均匀线性阵列)天线之间的信道特性。具体而言，以Rank2的变换码本为例，码字

知

从整体结构上的区别在于前者是

的结构，而后者是

的结构，这些信息可以反映出两组ULA天线之间的信道特性；而D₁＝diag(v₁)所反映的是第2个特征向量与主特征向量之间的关系。

具体实施中，在N_T＝8时，变换码本可以为：

其中，M_m ^R表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

因为是8根发射天线，且是双极化，每个极化方向有4根天线，所以I₄表示维度为4×4的单位阵。

实施中，变换码本可以包括若干个N_T×R维矩阵M_m ^R，m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线，M_m ^R是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数。

具体实施中，N_T＝8时，变换码本可以为：

其中，M_m ^R表示N_T×R维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

图5为总码本存储方法实施流程示意图，如图所示，在总码本存储过程中可以包括以下步骤：

步骤501、确定总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到；

步骤502、存储总码本。

具体实施中，在N_T＝8，各Rank的总码本为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T$ ，v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T$ ，v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T$ ，v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

实施中，在N_T＝8，各Rank变换码本，也即总码本可以为：

其中，W_k ^R表示Rank数为R的变换码本(也即总码本)中编号为k的码字，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

在实施中列举了上述码本实例；但是，从理论上来说，在对上述码本实例进行一些常规和/或通用处理后也是可以解决同样的技术问题、取得同样的技术效果的，例如，由于归一化处理，对上述码本实例除以某一常数得到的新码本；因此，上述码本仅用于教导本领域技术人员具体如何实施本发明，但不意味仅能使用上述实例中的码本，实施过程中可以结合实践需要来确定相应的码本或者其变形。

为更好的理解本发明实施例中所提供的码本的应用，下面分别从信息的发送与接收过程中的使用进行说明。

图6为信息发送方法实施流程示意图，如图所示，在预编码MIMO***发送信息的过程中可以包括以下步骤：

步骤601、接收包含码字索引信息的信号，提取第一码字索引信息和第二码字索引信息；

步骤602、基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息得到相应的码字；

步骤603、基于得到的码字，将其直接作为预编码矩阵或对其进行变换处理得到预编码矩阵；

步骤604、利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

步骤605、通过多天线发送预编码处理后的信号。

实施中，在基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息得到相应的码字时，可以包括：

在基于提取的第一码字索引信息从所述基码本中选出相应的码字，以及基于提取的第二码字索引信息从所述变换码本中选出相应的码字后，利用预编码矩阵的生成方式将基码本码字和变换码本码字合并生成码字；具体实施中，预编码矩阵的生成方式的实施可以参见前述的实施方式。

或，基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息从总码本中选出相应的码字。具体实施中，总码本的实施可以参见前述的实施方式。

由于是双PMI，所以在实施中可以将其中一个设为零比特，而用另一个生成针对总码本的总码字索引信息，也即，使用一个PMI来对应总码本中的码字。

为更好的理解信息发送的实施，下面以实例进行说明。

实施例一

图7为实施例一中预编码MIMO***发送信息的实施流程示意图，如图所示，可以包括：

步骤701、接收包含码字索引信息的信号，提取基码本和变换码本的码字索引信息PMI1和PMI2。

步骤702、基于提取的码字索引信息PMI1和PMI2，分别选出基码本和变换码本中的码字。

步骤703、基于码字进行预编码矩阵合成并经过进一步变换处理得到预编码矩阵，如迫零处理等。也可以直接将合并后得到的矩阵作为预编码矩阵。

步骤704、利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理。

步骤705、将预编码后的信号通过多天线发送出去。

实施例二

图8为实施例二中预编码MIMO***发送信息的实施流程示意图，如图所示，可以包括：

步骤801、接收包含码字索引信息的信号，提取基码本和变换码本的码字索引信息PMI1和PMI2。

步骤802、基于提取的码字索引信息PMI1和PMI2，从总码本中选出相应的码字。

步骤803、基于码字进行进一步变换处理得到预编码矩阵，如迫零处理等。也可以直接将码字矩阵作为预编码矩阵。

步骤804、利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理。

步骤805、将预编码后的信号通过多天线发送出去。

实施例三

图9为实施例三中预编码MIMO***发送信息的实施流程示意图，如图所示，可以包括：

步骤901、接收包含码字索引信息的信号，提取变换码本中的码字索引信息PMI2，PMI1为零比特。

步骤902、基于提取的码字索引信息PMI2，从变换码本中选出相应的码字。

步骤903、基于码字进行预编码矩阵合成并经过进一步变换处理得到预编码矩阵，如迫零处理等。也可以直接将码字矩阵作为预编码矩阵。

步骤904、利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理。

步骤905、将预编码后的信号通过多天线发送出去。

图10为信息接收方法实施流程示意图，如图所示，在预编码MIMO***接收信息的过程中可以包括以下步骤：

步骤1001、接收发送端发送的信息；

步骤1002、基于接收信息估计信道信息；

步骤1003、基于信道信息选择相应的码字；

步骤1004、生成所选码字对应的基码本的第一码字索引信息和变换码本的第二码字索引信息；

步骤1005、发送包含第一码字索引信息、第二码字索引信息的信号。

实施中，在基于信道信息选择相应的码字后，生成所选码字对应的基码本的第一码字索引信息和变换码本的第二码字索引信息时，可以包括：

基于信道信息从所述基码本选择相应的码字后生成第一码字索引信息，基于信道信息从所述变换码本选择相应的码字后生成第二码字索引信息；具体实施中，基码本的实施可以参见前述的基码本实施方式，变换码本的实施可以参见前述的变换码本实施方式。

或，第一码字索引信息置空，基于信道信息从变换码本选择相应的码字后生成第二码字索引信息；具体实施中，变换码本的实施可以参见前述的变换码本实施方式。

或，基于信道信息从总码本中选择相应的码字后，生成第一码字索引信息、第二码字索引信息；具体实施中，总码本的实施可以参见前述的总码本实施方式。

为更好的理解信息接收的实施，下面以实例进行说明。

实施例四

图11为实施例四中预编码MIMO***接收信息的实施流程示意图，如图所示，可以包括：

步骤1101、接收发送端发送的信息。

步骤1102、基于接收信息估计信道信息。

步骤1103、基于信道信息，从基码本和变换码本中选择相应的码字。

步骤1104、生成所选码字的码字索引信息PMI1和PMI2。

步骤1105、发送包含码字索引信息PMI1和PMI2的信号。

实施例五

图12为实施例五中预编码MIMO***接收信息的实施流程示意图，如图所示，可以包括：

步骤1201、接收发送端发送的信息。

步骤1202、基于接收信息估计信道信息。

步骤1203、基于信道信息，从总码本中选择相应的码字。

本步骤中，总码本的实施可以参见前述的总码本实施方式。

步骤1204、生成所选码字对应的基码本和变换码本的索引信息PMI1和PMI2。

步骤1205、发送包含码字索引信息PMI1和PMI2的信号。

实施例六

图13为实施例六中预编码MIMO***接收信息的实施流程示意图，如图所示，可以包括：

步骤1301、接收发送端发送的信息。

步骤1302、基于接收信息估计信道信息。

步骤1303、基于信道信息，从变换码本(也即为总码本)中选择相应的码字。

本步骤中，变换码本(也即为总码本)的实施可以参见前述的总码本实施方式，

步骤1304、生成所选码字对应的码字索引信息PMI。

步骤1305、发送包含码字索引信息PMI的信号。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种预编码矩阵的生成设备、一种基码本存储设备、一种存有基码本的存储介质、一种变换码本存储设备、一种存有变换码本的存储介质、一种总码本存储设备、一种存有总码本的存储介质、一种信息发送装置、一种信息接收装置，由于这些设备、装置解决问题的原理与一种预编码矩阵的生成方法、一种基码本存储方法、一种变换码本存储方法、一种总码本存储方法、一种信息发送方法、一种信息接收方法相似，因此这些设备、装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图14为预编码矩阵的生成设备结构示意图，如图所示，生成设备中可以包括：

基码本码字确定模块1401，用于确定基码本码字；

变换码本码字确定模块1402，用于确定变换码本码字M_m ^R；

预编码矩阵生成模块1403，用于将基码本码字和变换码本码字合并处理得到N_T×R维的预编码矩阵，所述预编码矩阵为总码本码字，N_T是发射天线根数，R表示Rank数。

实施中，预编码矩阵生成模块可以包括第一合并单元和/或第二合并单元，其中：

第一合并单元，用于按下述方式合并处理得到预编码矩阵：

$W_{m,n}^R=M_m^R\·v_n=\left[\begin{array}{cccc}{M}_{m\left(\mathrm{1,1}\right)}^R{v}_n& M_{m\left(\mathrm{1,2}\right)}^R{v}_n& ...& M_{m(1,R)}^R{v}_n\\ M_{m\left(\mathrm{2,1}\right)}^R{v}_n& M_{m\left(\mathrm{2,2}\right)}^R{v}_n& ...& M_{m(2,R)}^R{v}_n\end{array}\right]$

其中，R表示Rank数，R≥1，v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，M_m ^R表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，W_m，n ^R表示合并生成的总码本码字，M_m(x，y) ^R表示以N_T/2×N_T/2为单位对M_m ^R进行分块后得到的第(x，y)个分块，即

M_m(x，y) ^R为N_T/2×N_T/2维矩阵；

第二合并单元，用于按下述方式合并处理得到预编码矩阵：

其中，R表示Rank数，R≥1，v_n表示基码本码字，n表示基码本码字编号，M_m ^R表示变换码本码字，m表示变换码本码字编号，W_m，n ^R表示合并生成的总码本码字，M_m(x，y) ^R表示以N_T/2×1为单位对M_m ^R进行分块后得到的第(x，y)个分块，即

M_m(x，y) ^R为N_T/2×1维向量，diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

实施中，第一合并单元还可以进一步用于进一步用于在N_T＝8时，M_m ^R取自如下的变换码本：

其中M_m ^R表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

实施中，第二合并单元还可以进一步用于在N_T＝8时，M_m ^R取自如下的变换码本：

其中M_m ^R表示N_T×R维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T;.$

实施中，预编码矩阵生成模块还可以进一步用于在N_T＝8，在生成的每个预编码矩阵是总码本中的一个码字时，各Rank的总码本为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

实施中，基码本码字确定模块还可以进一步用于确定在N_T＝8时，所述基码本可以为：

其中，v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

实施中，基码本码字确定模块还可以进一步用于确定所述基码本码字为N_T×N_T维单位阵

变换码本码字确定模块进一步用于确定变换码本码字为N_T×R维矩阵W_k ^R；

预编码矩阵生成模块进一步用于按

合并码字，其中N_T表示发送天线数，R表示Rank数，k为变换码本码字编号；

当N_T＝8时，变换码本码本，也即总码本可以为：

其中，W_k ^R表示Rank数为R的变换码本(也即总码本)中编号为k的码字，j表示-1的平方根，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

图15为基码本存储设备结构示意图，如图所示，基码本存储设备中可以包括：

基码本确定模块1501，用于确定基码本，所述基码本包括若干个N_T/2×1维向量v_n，n＝0，…，M_B-1，其中，N_T是发送天线数，v_n是基码本所包含的码字，M_B是基码本中的码字数，n是基码本中码字的编号；

基码本存储模块1502，用于存储基码本。

实施中，基码本确定模块还可以进一步用于在确定基码本时，在N_T＝8时，基码本可以为：

其中v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

图16为存储有基码本的存储介质结构示意图，如图所示，在存储介质上存储有基码本，所述基码本包括若干个N_T/2×1维向量v_n，n＝0，…，M_B-1，其中，N_T是发送天线数，v_n是基码本所包含的码字，M_B是基码本中的码字数，n是基码本中码字的编号。

实施中，在N_T＝8时，基码本可以为：

其中v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

图17为变换码本存储设备结构示意图，如图所示，变换码本存储设备中可以包括：

变换码本确定模块1701，用于确定变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系；

变换码本存储模块1702，用于存储变换码本。

实施中，变换码本确定模块中可以包括第一确定单元和/或第二确定单元，其中：

第一确定单元，用于确定变换码本，所述变换码本包括若干个N_T×N_TR/2维矩阵M_m ^R，m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线数，M_m ^R是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数；

第二确定单元，用于用于确定变换码本，所述变换码本包括若干个N_T×R维矩阵M_m ^R，m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线数，M_m ^R是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数。

实施中，第一确定单元还可以进一步用于在确定变换码本时，确定在N_T＝8时，变换码本可以为：

其中，M_m ^R表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

实施中，第二确定单元还可以进一步用于在确定变换码本时，确定在N_T＝8时，变换码本为：

其中，M_m ^R表示N_T×R维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

图18为存储有变换码本的存储介质结构示意图，如图所示，在存储介质上存储有变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系。

实施中，所述变换码本包括若干个N_T×N_TR/2维矩阵M_m ^R，m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线数，M_m ^R是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数。

实施中，变换码本在N_T＝8时，变换码本可以为：

其中，M_m ^R表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

实施中，变换码本也可以包括若干个N_T×R维矩阵M_m ^R，m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线数，M_m ^R是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数。

实施中，变换码本可以在N_T＝8时，变换码本为：

其中，M_m ^R表示N_T×R维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

图19为总码本存储设备结构示意图，如图所示，设备中可以包括：

总码本确定模块1901，用于确定总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到；

总码本存储模块1902，用于存储总码本。

实施中，总码本确定模块还可以进一步用于在N_T＝8，确定各Rank的总码本为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

实施中，总码本确定模块还可以进一步用于在N_T＝8，各Rank变换码本，也即总码本为：

其中，W_k ^R表示Rank数为R的变换码本(也即总码本)中编号为k的码字，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

图20为存储了总码本的存储介质结构示意图，如图所示，在存储介质上存储有总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到。

实施中，在N_T＝8，各Rank的总码本为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

实施中，在N_T＝8，各Rank变换码本，也即总码本可以为：

其中，W_k ^R表示Rank数为R的变换码本(也即总码本)中编号为k的码字，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

本领域内的技术人员应明白，本发明的码本具体实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明的码本在具体实施时可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明的码本可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施中的码本可提供给这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于码本指定的功能的装置。

这些实现码本功能的计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在实施例中码本的功能。

这些实现码本功能的计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现实施例中码本的功能。

图21为信息发送装置结构示意图，如图所示，包括：

接收模块2101，用于接收包含码字索引信息的信号，提取第一码字索引信息和第二码字索引信息；

码本存储模块2102，用于从码本存储设备和/或存储介质中获取基码本和变换码本；

码字确定模块2103，用于基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息得到相应的码字；

预编码矩阵计算模块2104，用于基于得到的码字，将其直接作为预编码矩阵或对其进行变换处理得到预编码矩阵；

预编码模块2105，用于利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

发送模块2106，用于通过多天线发送预编码处理后的信号。

实施中，码字确定模块可以包括第一确定单元和/或第二确定单元，其中：

第一确定单元，用于在基于提取的第一码字索引信息从所述基码本中选出相应的码字，以及基于提取的第二码字索引信息从所述变换码本中选出相应的码字后，利用预编码矩阵的生成方式将基码本码字和变换码本码字合并生成码字；具体的预编码矩阵生成方式可以参见前述的预编码矩阵生成方式的实施；

第二确定单元，用于基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息从总码本中选出相应的码字，具体的总码本实施可以参见前述的总码本的实施方式。

实施中，在码字确定模块包括第一确定单元时，信息发送装置中还可以进一步包括：

如前所述的基码本存储设备和/或如前所述的存储了基码本的存储介质；

如前所述的变换码本存储设备和/或如前所述的存储了变换码本的存储介质；

码本存储模块则还可以用于从上述码本存储设备和/或存储介质中获取基码本和变换码本。

实施中，在码字确定模块包括第二确定单元时，信息发送装置还可以进一步包括：

如前所述的总码本存储设备和/或如前所述的存储了总码本的存储介质；

码本存储模块则还可以用于从上述码本存储设备和/或存储介质中获取总码本。

图22为信息接收装置结构示意图，如图所示，包括：

接收模块2201，用于接收发送端发送的信息；

信道估计模块2202，基于接收信息估计信道信息；

码本存储模块2203，用于从码本存储设备和/或存储介质中获取基码本和变换码本；

码字选择模块2204，用于基于信道信息选择相应的码字；

码字索引信息生成模块2205，用于生成所选码字对应的基码本的第一码字索引信息和变换码本的第二码字索引信息；

发送模块2206，用于发送包含第一码字索引信息、第二码字索引信息的信号。

实施中，码字索引信息生成模块可以包括第一生成单元和/或第二生成单元、第三生成单元，其中：

第一生成单元，用于基于信道信息从所述基码本选择相应的码字后生成第一码字索引信息，基于信道信息从所述变换码本选择相应的码字后，利用预编码矩阵的生成方式将基码本码字和变换码本码字生成第二码字索引信息；具体实施中，预编码矩阵的生成方式的实施可以参见前述的实施方式。

第二生成单元，用于基于信道信息从总码本中选择相应的码字后，生成第一码字索引信息、第二码字索引信息，具体实施中，总码本的实施可以参见前述的实施方式；

第三生成单元，用于将第一码字索引信息置空，基于信道信息从变换码本选择相应的码字后生成第二码字索引信息，具体实施中，变换码本的实施可以参见前述的实施方式。

实施中，在码字索引信息生成模块包括第一生成单元时，信息接收装置还可以进一步包括：

如前所述的基码本存储设备和/或如前所述的存储有基码本的存储介质；

如前所述的变换码本存储设备和/或如前所述的存储有变换码本的存储介质；

码本存储模块则还可以用于从上述码本存储设备和/或存储介质中获取基码本和变换码本。

实施中，在码字索引信息生成模块包括第二生成单元时，信息接收装置还可以进一步包括：

如前所述的总码本存储设备和/或如前所述的存储有总码本的存储介质；

码本存储模块，用于从上述码本存储设备和/或存储介质中获取总码本。

实施中，在码字索引信息生成模块包括第三生成单元时，所述信息接收装置还包括：

如前所述的总码本存储设备和/或存储有总码本的存储介质；

码本存储模块，用于从上述码本存储设备和/或存储介质中获取基码本和变换码本。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

由上述实施例可见，本发明提供的码本能够匹配于双极化天线的信道分布特性、最小化码本量化带来的性能损失，从而有效提高预编码***的性能，并且能有效支持2个PMI反馈。

在相同仿真条件下，下面给出了现有技术的方案“积方案”码本(图中标记为“方案1”)和本发明实施例中列出的几种码本(图中标记为“专利”)实例性能的对比，仿真参数如下表所示，仿真结果如图23-26所示，其中，图23为Rank1码本和现***本对比结果图、图24为Rank2码本和现***本对比结果图、图25为Rank3码本和现***本对比结果图、图26为Rank4码本和现***本对比结果图。从图中可以看到，Rank1和Rank2码本“专利”和“方案1”性能相当，Rank3和Rank4“专利”优于现有技术的“方案1”。

参数	测试条件
		载波频率	2.0GHz
***带宽	1.4MHz
		数据发送带宽	6资源块
信道模型	Urban Macro
		移动速度	3km/h
天线配置	rank 1-2时，8×2，rank 3-4时，8×4
		天线间隔	λ/2，λ/2
rank 1-4双极化角度	基站端：+/-45°用户端：β/β+90°，β在[-90°，90°]间均匀分布
		链路自适应	AMC，HARQ
接收机	MMSE
		信道估计	理想
PMI反馈时延	无
		变换码本颗粒度	6个资源块
基码本颗粒度	6个资源块
		基站和用户间的AoD方向	在[-60°，60°]间均匀分布，每200子帧改变一次

其中，AMC为自适应调制编码(Adapt Modulation Coding)；HARQ为混合自动重复请求(Hybrid Automatic Repeat Request)；MMSE为最小均方误差(Minimum Mean Square Error)。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (35)

1.一种预编码矩阵的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定基码本码字v_n；

确定变换码本码字

将基码本码字和变换码本码字合并处理得到N_T×R维的预编码矩阵，所述预编码矩阵为总码本码字，N_T是发射天线根数，R表示Rank数；

其中，按下述方式合并处理得到预编码矩阵：

$W_{m,n}^R=M_m^R\·v_n=\left[\begin{array}{cccc}{M}_{m\left(\mathrm{1,1}\right)}^R{v}_n& M_{m\left(\mathrm{1,2}\right)}^R{v}_n& ...& M_{m(1,R)}^R{v}_n\\ M_{m\left(\mathrm{2,1}\right)}^R{v}_n& M_{m\left(\mathrm{2,2}\right)}^R{v}_n& ...& M_{m(2,R)}^R{v}_n\end{array}\right]$

其中，R表示Rank数，R≥1，v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，

表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，

表示合并生成的总码本码字，

表示以N_T/2×N_T/2为单位对进行分块后得到的第(x，y)个分块，即 $M_m^R=\left[\begin{array}{cccc}{M}_{m\left(\mathrm{1,1}\right)}^R& M_{m\left(\mathrm{1,2}\right)}^R& ...& M_{m(1,R)}^R\\ M_{m\left(\mathrm{2,1}\right)}^R& M_{m\left(\mathrm{2,2}\right)}^R& ...& M_{m(2,R)}^R\end{array}\right],$

为N_T/2×N_T/2维矩阵。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，N_T＝8时，

取自如下的变换码本：

其中表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

3.如权利要求1至2任一所述的方法，其特征在于，在N_T＝8，在生成的每个预编码矩阵是总码本中的一个码字时，各Rank的总码本为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

4.如权利要求1至2任一所述的方法，其特征在于，N_T＝8时，所述基码本为：

其中v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基码本码字为N_T×N_T维单位阵

变换码本码字为N_T×R维矩阵

所述码字合并方法为

其中N_T表示发送天线数，R表示Rank数，k为变换码本码字编号；当N_T＝8，变换码本也即为总码本为：

其中，表示Rank数为R的变换码本，也即总码本中编号为k的码字，j表示-1的平方根，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

6.一种预编码矩阵的生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定基码本码字v_n；

确定变换码本码字

将基码本码字和变换码本码字合并处理得到N_T×R维的预编码矩阵，所述预编码矩阵为总码本码字，N_T是发射天线根数，R表示Rank数；

其中，按下述方式合并处理得到预编码矩阵：

其中，R表示Rank数，R≥1，v_n表示基码本码字，n表示基码本码字编号，

表示变换码本码字，m表示变换码本码字编号，

表示合并生成的总码本码字，

表示以N_T/2×1为单位对

进行分块后得到的第(x，y)个分块，即 $M_m^R=\left[\begin{array}{cccc}{M}_{m\left(\mathrm{1,1}\right)}^R& M_{m\left(\mathrm{1,2}\right)}^R& ...& M_{m(1,R)}^R\\ M_{m\left(\mathrm{2,1}\right)}^R& M_{m\left(\mathrm{2,2}\right)}^R& ...& M_{m(2,R)}^R\end{array}\right],$

为N_T/2×1维向量，diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，N_T＝8时，取自如下的变换码本：

其中

表示N_T×R维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

8.如权利要求6至7任一所述的方法，其特征在于，在N_T＝8，在生成的每个预编码矩阵是总码本中的一个码字时，各Rank的总码本为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

9.如权利要求6至7任一所述的方法，其特征在于，N_T＝8时，所述基码本为：

其中v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基码本码字为N_T×N_T维单位阵

变换码本码字为N_T×R维矩阵

所述码字合并方法为

其中N_T表示发送天线数，R表示Rank数，k为变换码本码字编号；当N_T＝8，变换码本也即为总码本为：

其中，表示Rank数为R的变换码本，也即总码本中编号为k的码字，j表示-1的平方根，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

11.一种基码本存储万法，其特征在于，包括以下步骤：

确定基码本，所述基码本包括若干个N_T/2×1维向量v_n，n＝0，…，M_B-1，其中，N_T是发送天线数，v_n是基码本所包含的码字，M_B是基码本中的码字数，n是基码本中码字的编号；

存储基码本；

其中，N_T＝8时，基码本为：

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

12.一种变换码本存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系；

存储变换码本；

其中，所述变换码本包括若干个N_T×N_TR/2维矩阵

m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线数，

是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数；N_T＝8时，变换码本为：

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

13.一种变换码本存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系；

存储变换码本；

其中，所述变换码本包括若干个N_T×R维矩阵

m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线数，是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数；N_T＝8时，变换码本为：

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

14.一种总码本存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到；

存储总码本；

其中，在N_T＝8，各Rank的总码本为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

15.一种总码本存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到；

存储总码本；

其中，在N_T＝8，各Rank变换码本，也即总码本为：

其中，

表示Rank数为R的变换码本，也即总码本中编号为k的码字，j表示-1的平方根，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

16.一种信息发送方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收包含码字索引信息的信号，提取第一码字索引信息和第二码字索引信息；

基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息得到相应的码字；

基于得到的码字，将其直接作为预编码矩阵或对其进行变换处理得到预编码矩阵；

利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

通过多天线发送预编码处理后的信号；

其中，基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息得到相应的码字，包括：

在基于提取的第一码字索引信息从所述基码本中选出相应的码字，以及基于提取的第二码字索引信息从所述变换码本中选出相应的码字后，利用权利要求1至10任一所述的方法中的合并处理方式将基码本码字和变换码本码字合并生成码字；

或，基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息从权利要求14或15所述的总码本中选出相应的码字。

17.一种信息接收方法，其特征在于，包括以下步骤：

接收发送端发送的信息；

基于接收信息估计信道信息；

基于信道信息选择相应的码字；

生成所选码字对应的基码本的第一码字索引信息和变换码本的第二码字索引信息；

发送包含第一码字索引信息、第二码字索引信息的信号；

其中，基于信道信息选择相应的码字后，生成所选码字对应的基码本的第一码字索引信息和变换码本的第二码字索引信息，包括：

基于信道信息从如权利要求11所述基码本选择相应的码字后生成第一码字索引信息，基于信道信息从如权利要求12至13任一所述变换码本选择相应的码字后生成第二码字索引信息；

或，基于信道信息从如权利要求14所述总码本中选择相应的码字后，生成第一码字索引信息、第二码字索引信息；

或，第一码字索引信息置空，基于信道信息从如权利要求15所述变换码本选择相应的码字后生成第二码字索引信息。

18.一种预编码矩阵的生成设备，其特征在于，包括：

基码本码字确定模块，用于确定基码本码字v_n；

变换码本码字确定模块，用于确定变换码本码字

预编码矩阵生成模块，用于将基码本码字和变换码本码字合并处理得到N_T×R维的预编码矩阵，所述预编码矩阵为总码本码字，N_T是发射天线根数，R表示Rank数；

预编码矩阵生成模块包括第一合并单元和/或第二合并单元，其中：

第一合并单元，用于按下述方式合并处理得到预编码矩阵：

$W_{m,n}^R=M_m^R\·v_n=\left[\begin{array}{cccc}{M}_{m\left(\mathrm{1,1}\right)}^R{v}_n& M_{m\left(\mathrm{1,2}\right)}^R{v}_n& ...& M_{m(1,R)}^R{v}_n\\ M_{m\left(\mathrm{2,1}\right)}^R{v}_n& M_{m\left(\mathrm{2,2}\right)}^R{v}_n& ...& M_{m(2,R)}^R{v}_n\end{array}\right]$

其中，R表示Rank数，R≥1，v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，

表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，

表示合并生成的总码本码字，

表示以N_T/2×N_T/2为单位对

进行分块后得到的第(x，y)个分块，即 $M_m^R=\left[\begin{array}{cccc}{M}_{m\left(\mathrm{1,1}\right)}^R& M_{m\left(\mathrm{1,2}\right)}^R& ...& M_{m(1,R)}^R\\ M_{m\left(\mathrm{2,1}\right)}^R& M_{m\left(\mathrm{2,2}\right)}^R& ...& M_{m(2,R)}^R\end{array}\right],$

为N_T/2×N_T/2维矩阵；

第二合并单元，用于按下述方式合并处理得到预编码矩阵：

其中，R表示Rank数，R≥1，v_n表示基码本码字，n表示基码本码字编号，

表示变换码本码字，m表示变换码本码字编号，

表示合并生成的总码本码字，

表示以N_T/2×1为单位对进行分块后得到的第(x，y)个分块，即 $M_m^R=\left[\begin{array}{cccc}{M}_{m\left(\mathrm{1,1}\right)}^R& M_{m\left(\mathrm{1,2}\right)}^R& ...& M_{m(1,R)}^R\\ M_{m\left(\mathrm{2,1}\right)}^R& M_{m\left(\mathrm{2,2}\right)}^R& ...& M_{m(2,R)}^R\end{array}\right],$

为N_T/2×1维向量，diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，第一合并单元进一步用于在N_T＝8时，取自如下的变换码本：

其中，

表示N_T×N_TR/2维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

20.如权利要求19所述的设备，其特征在于，第二合并单元进一步用于在N_T＝8时，

取自如下的变换码本，

其中

表示N_T×R维变换码本码字，m表示变换码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

21.如权利要求18至20任一所述的设备，其特征在于，预编码矩阵生成模块进一步用于在N_T＝8，在生成的每个预编码矩阵是总码本中的一个码字时，各Rank的总码本为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

22.如权利要求18至20任一所述的设备，其特征在于，基码本码字确定模块进一步用于确定在N_T＝8时，所述基码本为：

其中v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

23.如权利要求18所述的设备，其特征在于，基码本码字确定模块进一步用于确定所述基码本码字为N_T×N_T维单位阵

变换码本码字确定模块进一步用于确定变换码本码字为N_T×R维矩阵

预编码矩阵生成模块进一步用于按

合并码字，其中N_T表示发送天线数，R表示Rank数，k为变换码本码字编号；

当N_T＝8时，变换码本码本，也即总码本为：

其中，

表示Rank数为R的变换码本，也即总码本中编号为k的码字，j表示-1的平方根，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

24.一种基码本存储设备，其特征在于，包括：

基码本确定模块，用于确定基码本，所述基码本包括若干个N_T/2×1维向量v_n，n＝0，…，M_B-1，其中，N_T是发送天线数，v_n是基码本所包含的码字，M_B是基码本中的码字数，n是基码本中码字的编号；

基码本存储模块，用于存储基码本；

其中，基码本确定模块进一步用于在确定基码本时，在N_T＝8时，所述基码本为，

其中v_n表示N_T/2×1维基码本码字，n表示基码本码字编号，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置。

25.一种变换码本存储设备，其特征在于，包括：

变换码本确定模块，用于确定变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系；

变换码本存储模块，用于存储变换码本；

其中，变换码本确定模块包括：

第一确定单元，用于确定变换码本，所述变换码本包括若干个N_T×N_TR/2维矩阵

m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线数，

是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数；在N_T＝8时，变换码本为：

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ diag(v)表示以向量v的元素为对角元素的对角矩阵。

26.一种变换码本存储设备，其特征在于，包括：

变换码本确定模块，用于确定变换码本，所述变换码本用于表征信道相关矩阵各特征向量的前N_T/2行与后N_T/2行，以及其他特征向量与主特征向量的关系；

变换码本存储模块，用于存储变换码本；

其中，变换码本确定模块包括：

第二确定单元，用于确定变换码本，所述变换码本包括若干个N_T×R维矩阵

m＝0，…，M_T-1，其中，N_T是发送天线数，是Rank-R变换码本中的第m个码字，R表示Rank数，m表示变换码字在变换码本中的编号，M_T是变换码本中所包含的变换码字数，在N_T＝8时，变换码本为：

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

27.一种总码本存储设备，其特征在于，包括：

总码本确定模块，用于确定总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到；

总码本存储模块，用于存储总码本；

其中，总码本确定模块进一步用于在N_T＝8，确定各Rank的总码本为：

Rank1的总码本

Rank2的总码本

Rank3的总码本

Rank4的总码本

其中，j表示-1的平方根，(·)^T表示矩阵或向量转置，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

28.一种总码本存储设备，其特征在于，包括：

总码本确定模块，用于确定总码本，所述总码本中的每个码字是由1个基码本码字和1个变换码本码字合并处理后得到；

总码本存储模块，用于存储总码本；

其中，总码本确定模块进一步用于在N_T＝8，各Rank变换码本，也即总码本为：

其中，

表示Rank数为R的变换码本，也即总码本中编号为k的码字，j表示-1的平方根，v₀＝[1 1 1 1]^T， $v_1={\left[\begin{array}{cccc}1& (1+j)/\sqrt{2}& j& (-1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₂＝[1 j -1 -j]^T， $v_3={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1+j)/\sqrt{2}& -j& (1+j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₄＝[1 -1 1 -1]^T， $v_5={\left[\begin{array}{cccc}1& (-1-j)/\sqrt{2}& j& (1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T,$ v₆＝[1 -j -1 j]^T， $v_7={\left[\begin{array}{cccc}1& (1-j)/\sqrt{2}& -j& (-1-j)/\sqrt{2}\end{array}\right]}^T.$

29.一种信息发送装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收包含码字索引信息的信号，提取第一码字索引信息和第二码字索引信息；

码本存储模块，用于从码本存储设备和/或存储介质中获取基码本和变换码本；

码字确定模块，用于基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息得到相应的码字；

预编码矩阵计算模块，用于基于得到的码字，将其直接作为预编码矩阵或对其进行变换处理得到预编码矩阵；

预编码模块，用于利用所得到的预编码矩阵进行预编码处理；

发送模块，用于通过多天线发送预编码处理后的信号；

码字确定模块包括第一确定单元和/或第二确定单元，其中：

第一确定单元，用于在基于提取的第一码字索引信息从所述基码本中选出相应的码字，以及基于提取的第二码字索引信息从所述变换码本中选出相应的码字后，利用权利要求1至10任一所述的方法中的合并处理方式将基码本码字和变换码本码字合并生成码字；

第二确定单元，用于基于提取的第一码字索引信息、第二码字索引信息从从权利要求14或15所述的总码本中选出相应的码字。

30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，在码字确定模块包括第一确定单元时，所述信息发送装置还包括：

如权利要求24所述的基码本存储设备；

如权利要求25所述的变换码本存储设备；

码本存储模块，用于从上述码本存储设备中获取基码本和变换码本。

31.如权利要求29所述的装置，其特征在于，在码字确定模块包括第二确定单元时，所述信息发送装置还包括：

如权利要求27至28任一所述的总码本存储设备；

码本存储模块，用于从上述码本存储设备中获取总码本。

32.一种信息接收装置，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收发送端发送的信息；

信道估计模块，基于接收信息估计信道信息；

码本存储模块，用于从码本存储设备和/或存储介质中获取基码本和变换码本；

码字选择模块，用于基于信道信息选择相应的码字；

码字索引信息生成模块，用于生成所选码字对应的基码本的第一码字索引信息和变换码本的第二码字索引信息；

发送模块，用于发送包含第一码字索引信息、第二码字索引信息的信号；

码字索引信息生成模块包括第一生成单元和/或第二生成单元、第三生成单元，其中：

第一生成单元，用于基于信道信息从如权利要求11所述基码本选择相应的码字后生成第一码字索引信息，基于信道信息从如权利要求12至13任一所述变换码本选择相应的码字后生成第二码字索引信息；

第二生成单元，用于基于信道信息从如权利要求14所述总码本中选择相应的码字后，生成第一码字索引信息、第二码字索引信息；

第三生成单元，用于将第一码字索引信息置空，基于信道信息从如权利要求15所述变换码本选择相应的码字后生成第二码字索引信息。

33.如权利要求32所述的装置，其特征在于，在码字索引信息生成模块包括第一生成单元时，所述信息接收装置还包括：

如权利要求24所述的基码本存储设备；

如权利要求25至26任一所述的变换码本存储设备；

码本存储模块，用于从上述码本存储设备中获取基码本和变换码本。

34.如权利要求32所述的装置，其特征在于，在码字索引信息生成模块包括第二生成单元时，所述信息接收装置还包括：

如权利要求27所述的总码本存储设备；

码本存储模块，用于从上述码本存储设备中获取总码本。

35.如权利要求32所述的装置，其特征在于，在码字索引信息生成模块包括第三生成单元时，所述信息接收装置还包括：

如权利要求28所述的总码本存储设备；

码本存储模块，用于从上述码本存储设备中获取基码本和变换码本。

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