CN103188806A - 确定有效信道、反馈信息的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种确定有效信道、反馈信息的方法和装置。该确定有效信道的方法包括：选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；计算信道行向量与该基本列向量的乘积；利用该乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵。由上述实施例可知，通过计算信道行向量与确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量的乘积，并利用该乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵，使得设备在确定有效信道或有效信道的Hermitian矩阵、以及确定信道反馈信息时，减少了计算量和计算复杂度，减少了设备的功耗及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

Description

确定有效信道、反馈信息的装置和方法

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种确定有效信道、反馈信息的装置和方法。

背景技术

长期演进/增强的长期演进(LTE/LTE-A，Long Term Evolution/Long TermEvolution Advanced)***采用了多输入多输出(MIMO：Multiple Input MultipleOutput)技术，预编码技术等增加***容量。

在接收端，用户设备(UE)确定需要反馈的信息，包括秩索引(RI，Rank Index)和预编码矩阵索引(PMI，Precoding Matrix Index)，也可称为码书索引(CodebookIndex)，并将该信息向基站反馈。在发送端，基站基于该用户设备UE反馈的信息来调整基站所使用的预编码矩阵。

该接收端确定该RI和PMI的过程如下：

计算导频子载波处--所有预编码矩阵对应的度量值(如等效信干燥比SINR或容量等)，然后将该度量值的最大值对应的RI和PMI(一个预编码矩阵对应一个RI和一个PMI)作为向发送端反馈的信息。下面参照附图对目前接收端确定反馈信息的过程进行说明。

图1是接收端选择反馈信息的示意图。以度量值为SINR为例进行说明。如图1所示，包括以下步骤：

步骤101，计算所有RI和PMI对应的有效信道矩阵(effective channel matrix)；

其中，接收信号可表示为： $Y={\mathrm{HW}}_n^{\left(l\right)}X+N---\left(1\right)$

Y表示接收信号向量，X表示发送信号向量；N表示加性噪声；

有效信道矩阵为： ${\stackrel{\‾}{H}}_n^{\left(l\right)}={\mathrm{HW}}_n^{\left(l\right)}---\left(2\right)$

H表示N_R×N_T的信道传输矩阵，表示秩为l且码书索引(codebookindex)为n的预编码矩阵。

步骤102，计算每一层上所有RI和PMI对应的度量值；

其中，该度量值为SINR；可利用最小均方差(MMSE)算法计算；

可采用公式： ${\mathrm{SINR}}_{n,i}^{\left(l\right)}=\frac{{\left[Q_n^{\left(l\right)}\right]}_{(i,i)}}{1-{\left[Q_n^{\left(l\right)}\right]}_{(i,i)}}---\left(3\right)$

在公式(3)中， $Q_n^{\left(l\right)}={[{\left({\stackrel{\‾}{H}}_n^{\left(l\right)}\right)}^H{\stackrel{\‾}{H}}_n^{\left(l\right)}+{\mathrm{\σ}}_n^2\·I_l]}^{-1}{\left({\stackrel{\‾}{H}}_n^{\left(l\right)}\right)}^H{\stackrel{\‾}{H}}_n^{\left(l\right)},$ [·]_(i，i)表示矩阵的第i行第i列元素；i表示层标号(i＝1，2，...l)。

表示噪声功率；I_l表示l维单位矩阵。

步骤103，将在步骤102中计算出的度量值的最大值对应的RI和PMI作为向发送端反馈的信息。

此外，该度量值也可为容量(capacity)，则对于每一层上所有RI和PMI对应的容量可表示为：

$C_{n,i}^{\left(l\right)}=\log ,\left(\frac{1}{{\mathrm{\σ}}_n^2{\left[{({\left({\stackrel{\‾}{H}}_n^{\left(l\right)}\right)}^H{\stackrel{\‾}{H}}_n^{\left(l\right)}+{\mathrm{\σ}}_n^2{I}_l)}^{-1}\right]}_{(i,i)}}\right)---\left(4\right)$

在公式(4)中，

表示第i层上，秩为l且码书索引(codebook index)为n的容量。

在实现本发明的过程中发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

在步骤101中，有效信道矩阵的计算是一个矩阵乘积的运算，计算复杂度较高。

在步骤102中，在计算度量值时，目前需要计算每个码书索引和秩索引所对应的正定Hermitian矩阵的逆，需要进行多次矩阵求逆计算，计算复杂度很高，这样最终导致设备的功耗较大；

例如，对于4x4 MIMO***的RI取值范围为1～4；PMI取值范围为0～15，所以共有64种RI和PMI的组合。计算MIMO有效信道分别需要计算4x4矩阵与4x1向量的乘积、4x4矩阵与4x2矩阵的乘积、4x4矩阵与4x3矩阵的乘积及4x4矩阵与4x4矩阵的乘积各16次；另外，需要对由MIMO有效信道矩阵构成的Hermitian矩阵进行求逆运算(该Hermitian矩阵的维数等于RI)，因此共需要64个矩阵求逆运算(RI＝1的情况认为是对维数为1的方阵求逆)，使计算复杂度很高。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种确定有效信道、反馈信息的装置和方法，降低了设备计算复杂度，降低了设备的功耗及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

根据本发明实施例的一个方面提供了一种确定有效信道的方法，该方法包括：

选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；

计算信道行向量与该基本列向量的乘积；

利用该乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵。

根据本发明实施例的另一个方面提供了一种确定有效信道的装置，该装置包括：

第一选择器，该第一选择器选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；

第一计算器，该第一计算器用于计算信道行向量与该基本列向量的乘积；

第一处理器，该第一处理器用于利用该乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵。

根据本发明实施例的另一个方面提供了一种确定反馈信息的方法，该方法包括：

利用上述方法确定有效信道的Hermitian矩阵；

基于该有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

确定最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息。

根据本发明实施例的另一个方面提供了确定反馈信息的装置，该装置包括：

第二处理器，该第二处理器包括上述装置的各个部分，用于确定有效信道的Hermitian矩阵；

第四计算器，该第四计算器用于基于该有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

第二选择器，该第二选择器用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息。

根据本发明实施例的另一个方面提供了一种确定反馈信息的方法，该方法包括：

确定有效信道的Hermitian矩阵；

基于该有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

确定最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，该秩等于3时，该基于有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值，包括：

将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的该两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

利用获得的逆矩阵确定该有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

利用该对角元素来计算该度量值。

根据本发明实施例的另一个方面提供了一种确定反馈信息的装置，该装置包括：

第六处理器，该第六处理器用于确定有效信道的Hermitian矩阵；

第八计算器，该第八计算器用于基于该有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

第三选择器，该第三选择器用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，在该秩等于3时，该第八计算器包括：

第七处理器，该第七处理器用于将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

第九计算器，该第九计算器用于利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的该两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

第八处理器，该第八处理器用于利用获得的逆矩阵确定该有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

第十计算器，该第十计算器用于利用该对角元素来计算该度量值

根据本发明实施例的另一个方面提供了一种确定反馈信息的方法，该方法包括：

确定有效信道的Hermitian矩阵；

基于该有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

确定最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，该秩等于4，码书索引数量为16个，该基于有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值，包括：

将该码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算该逆矩阵，包括：

计算该一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用该一个码书索引对应的逆矩阵与该一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用该一个码书索引对应的逆矩阵来获得该一组中的其他码书索引对应的逆阵。

根据本发明实施例的另一个方面提供了一种确定反馈信息的装置，该装置包括：

第九处理器，该第九处理器用于确定有效信道的Hermitian矩阵；

第十一计算器，该第十一计算器用于基于该有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

第四选择器，该第四选择器用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，该秩等于4，码书索引数量为16个，该第十一计算器包括：

第十处理器，该第十处理器用于将该码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

第十二计算器，该第十二计算器用于计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算该逆矩阵，包括：

计算该一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用该一个码书索引对应的逆矩阵与该一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用该一个码书索引对应的逆矩阵来获得该一组中的其他码书索引对应的逆阵。

由上述可知，通过计算信道行向量与确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量的乘积，并利用该乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵，使得设备在确定有效信道或有效信道的Hermitian矩阵、以及确定信道反馈信息时，减少了计算量和计算复杂度，减少了设备的功耗及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

图1是确定反馈信息的示意图；

图2是本发明实施例1的确定有效信道的流程图；

图3是本发明实施例2的确定有效信道的Hermitian矩阵的流程图；

图4是本发明实施例3的确定有效信道的装置结构图；

图5是本发明实施例4的确定有效信道的Hermitian矩阵的装置结构图；

图6是本发明实施例5的确定反馈信息的方法流程图；

图7是本发明实施例5中在秩等于3时计算逆矩阵采用的方法流程图；

图8是本发明实施例5中在秩等于4时计算逆矩阵采用的方法流程图；

图9是本发明实施例6的确定反馈信息的装置结构示意图；

图10是本发明实施例6中秩等于3时第四计算器的构成示意图；

图11是本发明实施例6中秩等于4时第四计算器的构成示意图；

图12是本发明实施例8的确定反馈信息的装置结构示意图；

图13是本发明实施例8的第八计算单元结构示意图；

图14是本发明实施例10的确定反馈信息的装置的结构示意图；

图15是本发明实施例10的第十一计算单元结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的各种实施方式进行说明。这些实施方式只是示例性的，不是对本发明的限制。为了使本领域的技术人员能够容易地理解本发明的原理和实施方式，本发明的实施方式以LTE/LTE-A的MIMO***的有效信道的确定，以及信道反馈信息的确定为例进行说明。但应该注意的是，本发明的实施方式适用于所有存在确定上述有效信道和反馈信息的通信***。

本发明实施例提供一种有效信道确定方法。其中该方法包括：选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；计算信道行向量与该基本列向量的乘积；利用该乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵。

在本实施例中，该有效信道可表示为

其中，秩为l＝1～4，码书索引(codebook index)为n＝0～15；

该有效信道的Hermitian  矩阵可为或者为其中，H表示N_R×N_T的信道传输矩阵，

表示秩为l且码书索引为n的预编码矩阵，

表示噪声功率，I_l表示l维单位矩阵，N_R表示信道传输矩阵的行数即接收天线数，N_T表示信道传输矩阵的列数即发送天线数。

通过上述方法，可计算信道行向量与基本列向量的乘积，且利用该乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵，降低计算复杂度，从而可以降低设备功耗，及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

下面针对4×4MIMO***为例进行说明。

图2是本发明实施例1的确定有效信道的方法流程图。如图2所示，该方法包括：

步骤201，选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；

在本实施例中，对于4×4的MIMO***，同一个RI对应有16个预编码矩阵，该基本列向量用来确定预编码矩阵；

该预编码矩阵表示为其中，n表示码书索引(Codebook Index)，n＝0～15；l表示秩，l＝1～4；

定义矩阵

表示由矩阵G_n的列集合{s}组成的矩阵。其中，u_n如表1所示。矩阵G_n被称为码本索引n的母码书，则预编码矩阵

的表示表1所示。

表1

通过表1可以看出预编码矩阵

是由母码书G_n的列向量组成的。所以预编码矩阵

的基本列向量即为母码书G_n的基本列向量，即预编码矩阵

由基本列向量确定。而母码书G_n可以由基本列向量构造。

例如，表2是码书索引n＝0～3和8～15时的基本列向量φ_m，m为正整数，m＝0～11；表3是使用表2的基本列向量构造的母码书；表4是n＝4～7时的基本列向量

m＝0～7，表5是使用表4中的基本列向量构造的母码书。

表2码书索引0～3和8～15

表3码书索引0～3和8～15

G0＝[φ0 φ1 φ2 φ3]	G1＝[φ4 φ5 φ6 φ7]	G2＝[φ2 -φ3 φ0 -φ1]	G3＝[-φ6 φ7 -φ4 φ5]
				G8＝[φ1 φ0 -φ3 -φ2]	G9＝[jφ5 -jφ4 -jφ7 jφ6]	G10＝[φ3 -φ2 -φ1 φ0]	G11＝[-jφ7 -jφ6 jφ5 jφ4]
G12＝[φ8 φ9 φ10 φ11]	G13＝[φ9 φ8 φ11 φ10]	G14＝[φ10 φ11 φ8 φ9]	G15＝[-φ11 -φ10 -φ9 -φ8]

表4码书索引4～7

表5码书索引4～7

由上述可知，可根据不同的码书索引，利用表2或表4中的基本列向量及表3或表5的母码书与基本列向量的关系、以及表1中预编码矩阵与母码书列向量的关系，来构造预编码矩阵。

步骤202，计算信道行向量与该基本列向量的乘积；

在本实施例中，H表示信道矩阵，其可由行向量表示，该行向量表示为H_i＝[H_i，1 H_i，2 H_i，3 H_i，4]，H_i表示第i根接收天线对应的信道向量，i＝1～4，该信道的行向量表达用公式表示为：

$H=\left[\begin{array}{c}{H}_1\\ H_2\\ H_3\\ H_4\end{array}\right]---\left(5\right)$

因此，该矩阵的行向量

与基本列向量的乘积可表示为H_iφ_m或者因为基本列向量φ_m、

如表2和表4所示，因此，很容易获得该乘积H_iφ_m或者

步骤203，利用在步骤202中获得的该乘积H_iφ_m或者

来确定有效信道；

在本实施例中，该有效信道表示为

其中，秩为l＝1～4，码书索引(codebook index)为n＝0～15，根据表1，有效信道用矩阵表示为：

(6)

在上述公式(6)中， ${\mathrm{\λ}}_l=\left\{\begin{array}{cc}1,& l=1\\ \frac{1}{\sqrt{2}},& l=2\\ \frac{1}{\sqrt{3}},& l=3\\ \frac{1}{2},& l=4\end{array}\right.---\left(7\right)$

因此，只要获得

即可获得有效信道

而乘积可根据在步骤202中获得的乘积

或者H_iφ_i来确定。k_m表示矩阵的列标号，从1到l。

由上述实施例可知，对于4×4MIMO***，预编码矩阵可由20个基本列向量(如表2和表4所示)构成，所以通过计算各信道行向量H_i分别与20个基本列向量的乘积来得到有效信道矩阵

该方法简单，计算量小，计算复杂度低，从而可以降低设备功耗，及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。并且上述方法不仅适用于4×4MIMO***，而且还可适用于2×2或者8×8MIMO***。

在本实施例中，可直接利用该基本列向量、或者将该基本列向量乘以单位实数(1，-1)或者单位虚数(j，-j)确定该母码书G_n，进一步确定预编码矩阵。

在本发明的另一个实施例中，为了进一步减少计算量，发明人在实现本发明的过程中通过观察发现信道行向量与20个基本列向量的乘积中存在一些相同运算，因此，在这种情况下，可先计算相同运算，再通过这些相同运算的结果来计算该乘积H_iφ_m或者

这样进一步降低了计算复杂度。

在这种情况下，在该信道行向量与该基本列向量的乘积运算中存在相同运算量时，步骤202可进一步包括：计算该相同运算量；利用该相同运算量来计算该信道行向量与该基本列向量的乘积。这样可以进一步减少计算量，简化计算，可以进一步降低设备功耗，及进一步降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

例如，对于4×4MIMO***，存在24个相同的运算量，如表6所示，该乘积H_iφ_m或者

的值为20个复值，如表7和表8所示。

首先，可预先计算相同的运算量，该相同的运算量如表6所示。然后根据该相同的运算量来计算该信道行向量与该基本列向量的乘积H_iφ_m或者

如表7、表8所示。

表6

表7码书索引0～3和8～15

表8码书索引4～7

由上述实施例可知，可预先计算如表6所示的24个相同的运算量，然后利用该相同的运算量计算信道行向量与该基本列向量的乘积，如表7和表8所示。这样，可进一步简化计算，可以进一步降低设备功耗，及进一步降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

图3是本发明实施例2的确定有效信道的Hermitian矩阵的方法流程图。

在本实施例中，如上所述，该有效信道的Hermitian矩阵可为或者为

由此可知只需要计算出

在确定有效Hermitian矩阵

时，如图3所示，该方法包括：

步骤301和步骤302，与实施例1的步骤201和步骤202类似，此处不再赘述。

步骤303，利用在步骤302中获得的乘积获得有效信道的Hermitian矩阵；

在本实施例中，有效信道的Hermitian矩阵可表示为

其中，

表示有效信道的转置，根据表1，该有效信道的Hermitian矩阵用公式表示为：

因此，只要获得

即可获得有效信道的Hermitian矩阵

而乘积

可根据在步骤202和302中获得的乘积H_iφ_m或者

来确定。

为了进一步简化计算，发明人通过对有效信道Hermitian矩阵的观察发现，有效信道Hermitian矩阵由若干元素构成。所以，通过计算该若干个元素来得到所有的有效信道Hermitian矩阵。

例如，对于4×4MIMO***，发明人通过对有效信道Hermitian矩阵的观察发现，总共16x4＝64个有效信道Hermitian矩阵由50个元素构成。所以，通过计算50个元素来得到有效信道Hermitian矩阵的所有元素。

以下表9和表10示出了该50个元素的值，表11示出了利用表9和表10的值获取的有效信道Hermitian矩阵。

表9码书索引0～3和8～15

表10码书索引4～7

表11有效信道Hermitian矩阵

对于有效信道的Hermitian矩阵

可首先利用上述方法计算出表11所示的

然后通过矩阵加法来获得

此处不再赘述。

由上述实施例可知，通过计算信道行向量与基本列向量的乘积来计算构成有效信道Hermitian矩阵的50个元素，然后利用该50个元素获得有效信道Hermitian矩阵，从而降低计算复杂度，可以进一步降低设备功耗，及进一步降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

图4是本发明实施例3的确定有效信道的装置结构图。如图4所示，该装置包括：第一选择器401、第一计算器402、第一处理器403；

其中，第一选择器401，选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；在本实施例中，第一选择器401选择的基本列向量如表2和表4所示，确定的母码本如表3和表5所示，而相应的预编码矩阵可通过表1获得，第一选择器401选择基本列向量的方式与实施例1的步骤201类似，此处不再赘述。

第一计算器402，用于计算信道行向量与该基本列向量的乘积；在本实施例中，与实施例1的步骤202类似，该信道行向量与基本列向量的乘积可表示为H_iφ_m(其中m＝0～11)或者

(其中m＝0～7)，基本列向量φm、

如表2和表4所示，因此，很容易获得该乘积H_iφ_m或者

与实施例1的步骤202所述类似，此处不再赘述。

第一处理器403，用于利用在第一计算器402中计算的乘积来确定有效信道

在本实施例中，与实施例1的步骤203类似，该有效信道可表示为其中，秩为l＝1～4，码书索引(codebook index)为n＝0～15，有效信道用矩阵如公式(6)所示，因此，只要获得

即可获得有效信道

而乘积

可根据在第一计算器402中获得的乘积H_iφ_m或者

来确定。

由上述实施例可知，对于4×4MIMO***，预编码矩阵可由20个基本列向量(如表2和表4所示)构成，所以通过计算各信道行向量H_i分别与20个基本列向量的乘积来得到有效信道矩阵

该方法简单，计算量小，计算复杂度低，从而可以进一步降低设备功耗，及进一步降低芯片相应处理所需电路的尺寸。并且上述装置不仅适用于4×4MIMO***，而且还可适用于2×2或者8×8MIMO***。该装置可为任何需要确定有效信道的用户设备UE。

在本实施例中，可直接利用该基本列向量、或者将该基本列向量乘以单位实数(1，-1)或者单位虚数(j，-j)确定该预编码矩阵。

在另一个实施例中，为了进一步减少计算量，发明人在实现本发明的过程中通过观察发现信道行向量与20个基本列向量的乘积(20个复值)，这20个复值的构成存在一些相同运算，通过先计算相同运算，再通过这些相同运算的结果来构造20个复值会进一步降低计算复杂度。通过观察发现，对于4×4MIMO***共有24个相同运算可以被利用。

在这种情况下，在该信道行向量的行元素与该基本列向量的乘积运算中存在相同运算量时，第一计算器402包括：第二计算器和第三计算器；其中，该第二计算器用于计算该相同运算量；该第三计算器用于利用该相同运算量来计算该信道行向量的行元素与该基本列向量的乘积。

例如，对于4×4MIMO***，与实施例1类似，该相同运算量如表6所示，该乘积如表7和表8所示。因此，该装置可以进一步减少计算量，简化计算，从而可以进一步降低设备功耗，及进一步降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

图5是本发明实施例4的确定有效信道的Hermitian矩阵的装置结构图。如图5所示，该装置包括：第一选择器501、第一计算器502、处理器503；其中，第一选择器501和第一计算器502的作用与实施例3中的第一选择器401和第一计算器402的作用类似，此处不再赘述。

处理器503，用于利用第一计算器502计算出的乘积来获得有效信道的Hermitian矩阵；在本实施例中，与实施例2类似，有效信道的Hermitian矩阵可表示为

用公式(8)表示，或者还可为

因此，只要获得

即可获得有效信道的Hermitian矩阵

也可获得矩阵

而乘积

可根据在第一计算器502中获得的乘积H_iφ_m或者

来确定。

在另一个实施例中，为了进一步简化计算，发明人通过对有效信道Hermitian矩阵的观察发现，有效信道Hermitian矩阵由若干元素构成。所以，通过计算该若干个元素来得到有效信道Hermitian矩阵的所有元素。

这样，该处理器503可先计算构成有效信道Hermitian矩阵的元素，然后利用计算出来的元素来确定有效信道Hermitian矩阵。

例如，对于4×4 MIMO***，总共16x4＝64个有效信道Hermitian矩阵由50个元素构成。所以，通过计算50个元素来得到该有效信道Hermitian矩阵的所有元素。

如表9和表10示出了该50个元素的值，表11示出了利用表9和表10的值获取的有效信道Hermitian矩阵或

通过上述处理，可简化计算，进一步降低设备功耗，及进一步降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

本发明实施例还可提供一种装置，该装置是实施例3和4的装置的组合，此外，该装置可共用第一选择器和第一计算器，第一处理器403和处理器503也可使用同一个处理器实现。

图6是本发明实施例5的确定反馈信息的方法，如图6所示，该方法包括：

步骤601，确定有效信道的Hermitian矩阵；

在本实施例中，该有效Hermitian矩阵为

可采用实施例2所述的方法来确定该有效信道的Hermitian矩阵，此处不再赘述；

此外也可采用现有的任何一种方法来确定该有效信道的Hermitian矩阵；

例如，有效信道的Hermitian矩阵如表11所示，因此有效信道的Hermitian矩阵

由表11所示的矩阵获得，此处不再赘述。

步骤602，基于该有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩索引(RI)对应的度量值；

在本实施例中，该度量值可为SINR(公式(3))或者容量(公式(4))等，其中，不管采用哪个度量值，均需要获得与该有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵(Inversion Matrix)，然后利用该逆矩阵来计算每个RI和码书索引(即PMI)对应的度量值；

如公式(3)和(4)所示，均需计算该有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵

如公式(9)所示，然后利用该逆矩阵来计算每个PMI和RI对应的度量值。

$A_n^{\left(l\right)}={[{\left({\mathrm{HW}}_n^{\left(l\right)}\right)}^H{\mathrm{HW}}_n^{\left(l\right)}+{\mathrm{\σ}}_n^2{I}_l]}^{-1}---\left(9\right)$

例如，对于4×4MIMO***，秩＝1～4，码书索引为0～15。以下分别对秩为1、2、3、4时的逆矩阵的确定进行说明；

当秩＝1时，可直接利用该有效信道的Hermitian矩阵

计算该逆矩阵

例如，当利用本发明实施例2的方式计算有效信道的Hermitian矩阵时，在步骤602中可利用表11所示的有效信道的Hermitian矩阵直接计算逆矩阵

如表12所示；

表12

(秩＝1)

当秩＝2时，可利用表11所示的有效信道的Hermitian矩阵直接计算，计算结果如表13所示。

表13(秩＝2)

当秩＝3时，可利用表11所示的有效信道的Hermitian矩阵直接计算该逆矩阵

但为了进一步简化计算，降低计算复杂度，计算该逆矩阵还可采用如图7所示的方法，在下面说明；

当秩＝4时，可利用表11所示的有效信道的Hermitian矩阵直接计算该逆矩阵

但为了进一步简化计算，降低计算复杂度，计算该逆矩阵还可采用如图8所示的方法，在下面说明；

在本实施例中，在通过上述方法计算该逆矩阵后，可利用该逆矩阵

的对角元素进一步计算度量值，如公式(3)和(4)表示的度量值。

步骤603，确定最大度量值对应的码书索引(即PMI)和RI为反馈给发送端的反馈信息；

其中，该步骤与现有技术类似，此处不再赘述。

图7是本发明实施例5中在秩等于3时计算逆矩阵采用的方法流程图，如图7所示，在计算逆矩阵时，包括：

步骤701，将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

在本实施例中，该两个码书索引可采用如下方式进行选择：

预定两个码书索引子集；其中，选择的两个码书索引属于同一码书索引子集，且其中一个码书索引的Hermitian矩阵的对角元素中有两个元素与另一个码书索引的Hermitian矩阵的对角元素中的两个元素属于同一集合(该集合只含有两个元素)。该两个码书索引子集为：Φ₁：{0，1，2，3，8，9，10，11，12，13，14，15}，Φ₂：{4，5，6，7}，两个码书索引可分别为(0，8)，(2，10)，(9，11)，(12，13)，(14，15)，(1，3)，(4，6)，(5，7)，不限于上述码书索引对，还可根据上述规则选择其他的码书索引对，如(0，10)，(1，9)，(2，8)，(3，11)，(4，6)，(5，7)，(12，15)，(13，14)等。

步骤702，利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的该两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

其中，所谓联合求逆，即两个或多个需要求逆的矩阵满足某种共性，这种共性使得这些矩阵在求逆过程中具有部分相同的运算，通过利用这些相同的运算可以达到联合求逆，从而降低求逆矩阵的复杂度。

步骤703，利用获得的逆矩阵确定该有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵。

在本实施例中，对于任意两个码书索引(X，Y)，其中X和Y的值在0～15之间，可按照图7所述的方式来计算有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵。具体过程如下：

1)利用表11所示的秩＝3、且码书索引分别为(X，Y)的有效信道的Hermitian矩阵获得有效信道的Hermitian矩阵

对该矩阵

进行行和列变换，以获得两个基本Hermitian矩阵，这两个基本Hermitian矩阵表示为： $P_X=\left[\begin{array}{cc}S& r_X\\ r_X^H& q_X\end{array}\right],P_Y=\left[\begin{array}{cc}S& r_Y\\ r_Y^H& q_Y\end{array}\right],$ S为2×2的子矩阵，对应步骤701；

2)计算S的逆阵S^-1；

3)根据计算获得的S的逆阵S^-1、以及该基本Hermitian矩阵P_X和P_Y中的r_X，r_Y，q_X，q_y来计算该两个基本Hermitian矩阵的逆矩阵，该逆矩阵表示为：

和

其中，2)和3)对应步骤702。

4)根据获得的逆矩阵

和

与

之间的关系来计算该变量，对应步骤703。

以下以具体的码书索引对为例进行说明。

例1：在两个码书索引为(0，8)时：

1)利用表11所示的秩＝3，码书索引为(0，8)的Hermitian矩阵获得对该矩阵

进行行变换和列变换，经过变换后的Hermitian矩阵表示为： $P_0=\left[\begin{array}{cc}S& r_0\\ r_0^H& q_0\end{array}\right],$ $P_8=\left[\begin{array}{cc}S& r_8\\ r_8^H& q_8\end{array}\right],$ 其中，经变换后，2×2维的子矩阵为S，矩阵中的其他各元素如表14所示。

表14RI＝3(0，8)

2)计算矩阵S的逆阵S^-1，可采用如下公式：

$S^{-1}=\frac{1}{\left|S\right|}\left[\begin{array}{cc}{\mathrm{\α}}_4+3{\mathrm{\σ}}_n^2& -{\mathrm{\α}}_1\\ -{\mathrm{\α}}_1^{*}& {\mathrm{\α}}_0+3{\mathrm{\σ}}_n^2\end{array}\right]---\left(10\right)$

其中， $\left|S\right|=({\mathrm{\α}}_0+3{\mathrm{\σ}}_n^2)({\mathrm{\α}}_4+3{\mathrm{\σ}}_n^2)-{\left|{\mathrm{\α}}_1\right|}^2---\left(11\right)$

3)利用S^-1计算 ${\left\{{\left[P_n^{-1}\right]}_{(i,j)}\right\}}_{i,j=1;i\≤j}^3(n=\mathrm{0,8}),$

表示

的第i行j列元素(1≤i≤j≤3)。由于

为Hermitian矩阵，所以只需计算其上三角元素就可以得到整个矩阵。计算式如表15所示。

表15

其中，v_n＝-S^-1r_n，

v_n(i)表示向量v_n.的第i个元素；其中n为码书索引，此例中分别为0和8。

4)当获得了

后，可利用该

计算公式(9)所示的逆矩阵

其中，n＝0，8。表16和表17分别给出了

与

的关系式，在计算度量值时，只需用到对角元素，即

其中n＝0，8。

表16n＝0

表17n＝8

例2：在码书索引为(2，10)时，计算过程与例1类似。

1)利用表11所示的秩＝3，码书索引为(2，10)的Hermitian矩阵获得

对该矩阵

进行行变换和列变换，经过变换后的Hermitian矩阵表示为： $P_2=\left[\begin{array}{cc}S& r_2\\ r_2^H& q_2\end{array}\right],$ $P_{10}=\left[\begin{array}{cc}S& r_{10}\\ r_{10}^H& q_{10}\end{array}\right],$ 其中，经变换后，2×2维的子矩阵为S，矩阵中的其他各元素如表18所示。

表18RI＝3(2，10)

2)计算矩阵S的逆阵S^-1，方法与上述类似，如公式(10)..

3)利用S^-1计算

与上述方法类似，如表15，此处不再赘述。

4)当获得了后，可利用该

计算公式(9)所示的逆矩阵

其中，n＝2，10。表19和表20分别给出了

与

的关系式，在计算度量值时，只需用到对角元素，即

其中n＝2，10。

表19n＝2

表20n＝10

例3：在码书索引为(9，11)时，计算过程与例1类似。

1)利用表11所示的秩＝3，码书索引为(9，11)的Hermitian矩阵获得

对该矩阵

进行行变换和列变换，经过变换后的Hermitian矩阵表示为： $P_9=\left[\begin{array}{cc}S& r_9\\ r_9^H& q_9\end{array}\right],$ $P_{11}=\left[\begin{array}{cc}S& r_{11}\\ r_{11}^H& q_{11}\end{array}\right],$ 其中，经变换后，2×2维的子矩阵为S，矩阵中的其他各元素如表21所示。

表21RI＝3(9，11)

2)计算矩阵S的逆阵S^-1，方法与上述类似，如公式(10)。

3)利用S^-1计算

与上述方法类似，如表15，此处不再赘述。

4)当获得了

后，可利用该计算公式(9)所示的逆矩阵

其中，n＝9，11。表22-1和表22-2分别给出了

与

的关系式，在计算度量值时，只需用到对角元素，即

其中n＝9，11。

表22-1n＝9

表22-2n＝11

例4：在码书索引为(12，13)时，计算过程与例1类似。

1)利用表11所示的秩＝3，码书索引为(12，13)的Hermitian矩阵获得

对该

进行行变换和列变换，经过变换后的Hermitian矩阵表示为： $P_{12}=\left[\begin{array}{cc}S& r_{12}\\ r_{12}^H& q_{12}\end{array}\right],$ $P_{13}=\left[\begin{array}{cc}S& r_{13}\\ r_{13}^H& q_{13}\end{array}\right],$ 其中，经变换后，2×2维的子矩阵为S，矩阵中的其他各元素如表23所示。

表23RI＝3(12，13)

2)计算矩阵S的逆阵S^-1，方法与上述类似，如公式(10)。

3)利用S^-1计算与上述方法类似，如表15，此处不再赘述。

4)当获得了

后，可利用该

计算公式(9)所示的逆矩阵

其中，n＝12，13。表24和表25分别给出了

与

的关系式，在计算度量值时，只需用到对角元素，即

其中n＝12，13。

表24n＝12

表25n＝13

例5：在码书索引为(14，15)时，计算过程与例1类似。

1)利用表11所示的秩＝3，码书索引为(14，15)的Hermitian矩阵

对该矩阵

进行行变换和列变换，经过变换后的Hermitian矩阵表示为： $P_{14}=\left[\begin{array}{cc}S& r_{14}\\ r_{14}^H& q_{14}\end{array}\right],$ $P_{15}=\left[\begin{array}{cc}S& r_{15}\\ r_{15}^H& q_{15}\end{array}\right],$ 其中，经变换后，2×2维的子矩阵为S，矩阵中的其他各元素如表26所示。

表26RI＝3(14，15)

2)计算矩阵S的逆阵S^-1，方法与上述类似，如公式(10).

3)利用S^-1计算

与上述方法类似，如表15，此处不再赘述。

4)当获得了

后，可利用该

计算公式(9)所示的逆矩阵

其中，n＝14，15。表27和表28分别给出了与

的关系式，在计算度量值时，只需用到对角元素，即

其中n＝14，15。

表27n＝14

表28n＝15

例6：在码书索引为(1，3)时，计算过程与例1类似。

1)利用表11所示的秩＝3，码书索引为(1，3)的Hermitian矩阵获得

对该矩阵

进行行变换和列变换，经过变换后的Hermitian矩阵表示为： $P_1=\left[\begin{array}{cc}S& r_1\\ r_1^H& q_1\end{array}\right],$ $P_3=\left[\begin{array}{cc}S& r_3\\ r_3^H& q_3\end{array}\right],$ 其中，经变换后，2×2维的子矩阵为S，矩阵中的其他各元素如表29所示。

表29RI＝3(1，3)

2)计算矩阵S的逆阵S^-1，方法与上述类似，如公式(10)。

3)利用S^-1计算

与上述方法类似，如表15，此处不再赘述。

4)当获得了

后，可利用该计算公式(9)所示的逆矩阵

其中，n＝1，3。表30和表31分别给出了

与

的关系式，在计算度量值时，只需用到对角元素，即

其中n＝1，3。

表30n＝1

表31n＝3

例7：在码书索引为(4，6)时，计算过程与例1类似。

1)利用表11所示的秩＝3，码书索引为(4，6)的Hermitian矩阵获得

对该矩阵进行行变换和列变换，经过变换后的Hermitian矩阵表示为： $P_4=\left[\begin{array}{cc}S& r_4\\ r_4^H& q_4\end{array}\right],$ $P_6=\left[\begin{array}{cc}S& r_6\\ r_6^H& q_6\end{array}\right],$ 其中，经变换后，2×2维的子矩阵为S，矩阵中的其他各元素如表32所示。

表32RI＝3(4，6)

2)计算矩阵S的逆阵S^-1，方法与上述类似，如公式(10)。

3)利用S^-1计算与上述方法类似，如表15，此处不再赘述。

4)当获得了

后，可利用该

计算公式(9)所示的逆矩阵

其中，n＝4，6。表33和表34分别给出了

与

的关系式，在计算度量值时，只需用到对角元素，即

其中n＝4，6。

表33n＝4

表34n＝6

例8：在码书索引为(5，7)时，计算过程与例1类似。

1)利用表11所示的秩＝3，码书索引为(5，7)的Hermitian矩阵获得

并对该矩阵

进行行变换和列变换，经过变换后的Hermitian矩阵表示为： $P_5=\left[\begin{array}{cc}S& r_5\\ r_5^H& q_5\end{array}\right],$ $P_7=\left[\begin{array}{cc}S& r_7\\ r_7^H& q_7\end{array}\right],$ 其中，经变换后，2×2维的子矩阵为S，矩阵中的其他各元素如表35所示。

表35RI＝3(5，7)

2)计算矩阵S的逆阵S^-1，方法与上述类似，如公式(10)。

3)利用S^-1计算与上述方法类似，如表15，此处不再赘述。

4)当获得了后，可利用该

计算公式(9)所示的逆矩阵其中，n＝5，7。表36和表37分别给出了

与

的关系式，在计算度量值时，只需用到对角元素，即其中n＝5，7。

表36n＝5

表37n＝7

由上述实施例可知，8个码书索引对不限于上述实施例，还可是其他的码书索引对。这样，计算16个矩阵

并且需要获得48个对角元素，即表示为：

然后根据对角元素计算相应的度量值。因此，在秩＝3时，通过上述方式可简化计算复杂度，减少了计算量和计算复杂度，减少了设备的功耗及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

图8是本发明实施例5中在秩等于4时计算逆矩阵采用的方法流程图。码书索引数量为16个，如图8所示，在计算逆矩阵时，包括：

步骤801，将该码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同，也就是说，每组内的每个码本索引的有效信道的Hermitian矩阵可以经过行列变换变换成同一个矩阵；

在本实施例中，该码书索引的数量为16个，可在5组中的3组中包含4个码书索引，其他2组中包含2个码书索引；

例如，5组码书索引分别为：(0，2，8，10)，(1，3，9，11)，(12，13，14，15)，(4，6)，(5，7)。

步骤802，计算每组中每个码书索引对应的与有效信道的Hermitian矩阵相关的Hermitian矩阵的逆矩阵(如公式(9)所示)；其中，采用如下方式计算：

对于一组码书索引，计算该组码书索引中的一个码书索引对应的与有效信道的Hermitian矩阵相关的Hermitian矩阵的逆矩阵(

如公式(9)所示，n＝0～15)；

利用该一个码书索引对应的逆矩阵与该组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用该一个码书索引对应的逆矩阵来获得该组中的其他码书索引对应的逆阵。

也就是说，对于每一组码书索引，将该组中的一个码书索引作为基本索引，并计算该基本索引对应的逆矩阵(如公式(9)所示)；然后获得该组中的其他码书索引对应的逆阵与该基本索引对应的逆阵之间的关系；利用该基本索引对应的逆阵来获得该组中的其他码书索引对应的逆阵。

在本实施例中，该基本索引可分别为0，1，12，4，5，但不限于上述选取基本索引的方式，对于每一组还可选择其他的码书索引作为基本码书索引。该基本索引对应的逆矩阵可利用表11中秩＝4对应的矩阵获得。

此外，只需计算一个码书索引对应的Hermitian矩阵，而其他码本索引对应的Hermitian矩阵可以通过逆阵性质获得，即根据逆阵性质，需要进行简单的顺序置换即可获得不同码本索引的Hermitian矩阵的逆矩阵

以下对逆阵性质进行说明。例如，对于N×N维可逆矩阵A，若其逆矩阵为B，即AB＝I。则有如下性质：

对A的列(行)向量进行下列三种操作：

1)列(行)向量间进行顺序置换；

2)某个列(行)向量乘以-1；

3)某个列(行)向量乘以j；

则A变换后矩阵的逆矩阵为对B进行相应行(列)向量变换的结果。即

1)相应行(列)向量间进行顺序置换；

2)某个行(列)向量乘以-1；

3)某个行(列)向量乘以-j。

因此，可以利用逆阵性质，获得不同码本索引的Hermitian矩阵的逆矩阵

另外，在计算度量值时，仅需用对角元素，因此，也可仅计算该矩阵的对角元素。下面以5组码书索引分别为：(0，2，8，10)，(1，3，9，11)，(12，13，14，15)，(4，6)，(5，7)为例来进行说明，下面的示例计算了所有的元素。

例1，第一组码书索引(0，2，8，10)

将码书索引＝0作为基本索引，计算其对应的逆矩阵为其他码书索引(2，8，10)对应的逆矩阵可通过该与

的关系获得，表38～表40示出了

与

的关系，该

与

的关系根据逆阵性质获得。

表38n＝2

表39n＝8

表40n＝10

例2，第二组码书索引(1，3，9，11)

将码书索引＝1作为基本索引，计算其对应的逆矩阵为

其他码书索引(3，9，11)对应的逆矩阵可通过该

与的关系获得，表41～表43示出了

与

的关系。

表41n＝3

表42n＝9

表43n＝11

例3，第三组码书索引(12，13，14，15)

将码书索引＝12作为基本索引，计算其对应的逆矩阵为其他码书索引(13，14，15)对应的逆矩阵可通过该与

的关系获得，表44～表46示出了

与

的关系。

表44n＝13

表45n＝14

表46n＝15

例4，第四组码书索引(4，6)

将码书索引＝4作为基本索引，计算其对应的逆矩阵为

其他码书索引(6)对应的逆矩阵可通过该

与

的关系获得，表47示出了

与

的关系。

表47n＝6

例5，第五组码书索引(5，7)

将码书索引＝5作为基本索引，计算其对应的逆矩阵为

其他码书索引(7)对应的逆矩阵可通过该与

的关系获得，表48示出了

与

的关系。

表48n＝7

由上述实施例可知，通过实施例2所述的方法获得有效信道的Hermitian矩阵后，可利用该有效信道的Hermitian矩阵计算度量值，可简化计算复杂度，减少了计算量和计算复杂度，减少了设备的功耗及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

另外，在秩等于3和秩等于4的情况下，在计算度量值时，需要计算如公式(9)所示的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵，为了进一步简化计算复杂度，可采用如图7和图8所示的方法来计算，进一步简化了计算复杂度。

图9是本发明实施例6的确定反馈信息的装置结构示意图。如图9所示，该装置包括：第二处理器901，第四计算器902和第二选择器903；其中，

第二处理器901的构成如实施例4，如图5所示，其中包括第一选择器，第一计算器和处理器，其作用与实施例4中的第一选择器501，第一计算器502和处理器503作用类似，此处不再赘述。

第四计算器902，用于基于该有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；在本实施例中，可采用如实施例5的步骤602所述的方法来计算度量值，此处不再赘述。

第二选择器903，用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息。

由上述实施例可知，由于第二处理器901在确定有效信道的Hermitian矩阵时，采用了实施例2所述的方法，因此可降低计算复杂度，减少设备的功耗及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

此外，在秩为3和秩为4的情况下，为了进一步降低计算复杂度，减少设备的功耗及降低芯片相应处理所需电路的尺寸，还可采用如图7和图8所示的方式来计算有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵(如公式(9)所示)。下面结合图10和图11来说明第四计算器的构成。

图10是本发明实施例6中秩等于3时第四计算器的构成示意图。如图10所述，第四计算器包括：第三处理器1001，第五计算器1002，第四处理器1003和第六计算器1004；其中，

第三处理器1001，用于将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；在本实施例中，第三处理器1001的具体的处理过程如实施例5所述，即步骤701所述，此处不再赘述；

第五计算器1002，用于利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的该两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；其具体处理过程如实施例5所述，即步骤702所述，此处不再赘述。

第四处理器1003，用于利用获得的逆矩阵确定该有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

第六计算器1004，用于利用该对角元素来计算该度量值。

图11是本发明实施例6中秩等于4时第四计算器的构成示意图。如图11所示，该第四计算器包括：第五处理器1101和第七计算器1102；其中，

第五处理器1101，用于将该码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；该第五处理器1101的处理过程具体见实施例5的图8所示的实施例所述，此处不再赘述。

第七计算器1102，用于计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算所述逆矩阵，具体用于：计算所述一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；利用所述一个码书索引对应的逆矩阵与所述一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用该一个码书索引对应的逆矩阵来获得所述一组中的其他码书索引对应的逆阵。该第五处理器1101的处理过程具体见实施例5的图8所示的实施例所述，此处不再赘述。

由上述实施例可知，由于第二处理器901在确定有效信道的Hermitian矩阵时，采用了实施例2所述的方法，因此可降低计算复杂度；此外在秩为3或4的情况下，采用如图10和图11所示的第四计算器来计算度量值时，可进一步降低计算复杂度，减少了设备的功耗及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

本发明实施例7还提供一种确定反馈信息的方法。该实施例是针对秩等于3的情况。该方法与图6所示的实施例5的情况类似，对于与实施例5相同的特征此处不再赘述。

在本实施例中，对于步骤601，在本实施例中该步骤可采用现有的任意一种方式来确定有效信道的Hermitian矩阵，可以使用也可以不使用本发明实施例2所述的方法。

在本实施例中，对于步骤602，在本实施例中该步骤在计算Hermitian矩阵的逆矩阵(如公式(9))时，采用图7所示的方法来计算逆矩阵。

通过上述实施例可知，在秩等于3的情况下，通过本发明实施例的上述方法可简化计算，降低计算复杂度，从而减少了设备的功耗及降低芯片相应处理所需电路的尺寸。

本发明实施例8提供一种确定反馈信息的装置。图12是本发明实施例8的确定反馈信息的装置结构示意图。如图12所示，该装置包括第五处理器1201，第八计算器1202和第三选择器1203；其中，

第五处理器1201，用于确定有效信道的Hermitian矩阵；在本发明实施例中，该第五处理器1201可采用现有的任意一种方式来确定有效信道的Hermitian矩阵，可以不使用本发明实施例2所述的方法。

第八计算器1202，其构成与图10所示的第四计算器类似，用于基于该有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值，具体结构如图13中表述，此处不再赘述。

第三选择器1203，其作用与图9所示的第二选择器903类似，用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息，此处不再赘述。

图13是本发明实施例8的第八计算单元结构示意图。如图13所示，第八计算单元包括：第七处理器1301，第九计算器1302，第八处理器1303和第十计算器1304；其中，各个组成部分的作用与图10所示的第四计算器的相应部分类似，以下作简要说明：

第七处理器1301，用于将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

第九计算器1302，用于利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的该两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

第八处理器1303，用于利用获得的逆矩阵确定该有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

第十计算器1304，用于利用该对角元素来计算该度量值。

本发明实施例9还提供一种确定反馈信息的方法。该实施例是针对秩等于4的情况。该方法与图6所示的实施例5的情况类似，对于与实施例5相同的特征此处不再赘述。

在本实施例中，对于步骤601，在本实施例中该步骤可采用现有的任意一种方式来确定有效信道的Hermitian矩阵，可以不使用本发明实施例2所述的方法。

在本实施例中，对于步骤602，在本实施例中该步骤在计算Hermitian矩阵的逆矩阵(如公式(9))时，采用图8所示的方法来计算逆矩阵。

通过上述实施例可知，在秩等于4的情况下，通过本发明实施例的上述方法可简化计算，降低计算复杂度。

本发明实施例10提供一种确定反馈信息的装置。图14是本发明实施例10的确定反馈信息的装置结构示意图。如图14所示，该装置包括第九处理器1401，第十一计算器1402，和第四选择器1403；其中，

第九处理器1401，用于确定有效信道的Hermitian矩阵；在本发明实施例中，该第九处理器1401可采用现有的任意一种方式来确定有效信道的Hermitian矩阵，可以不使用本发明实施例2所述的方法。

第十一计算器1402，其构成与图11所示的第四计算器类似，用于基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值。

第四选择器1403，其作用与图9所示的第二选择器903类似，用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息，此处不再赘述。

图15是本发明实施例10的第十一计算单元结构示意图。如图15所示，该第十一计算单元包括：第十处理器1501和第十二计算器；其中，

第十处理器1501，用于将所述码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

第十二计算器1502，用于计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算所述逆矩阵，包括：

计算所述一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用所述一个码书索引对应的逆矩阵与所述一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用所述一个码书索引对应的逆矩阵来获得所述一组中的其他码书索引对应的逆阵。

由上述实施例可知，在确定反馈信息时，在秩为3或4的情况下，采用如图10和图11所示的第四计算器来计算度量值时，可进一步降低计算复杂度。

在上述实施例中，该确定反馈信息的装置可为用户设备UE。

本发明以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本发明涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本发明还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

关于包括以上多个实施例的实施方式，还公开下述的附记。

(附记1)一种确定有效信道的方法，所述方法包括：

选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；

计算信道行向量与所述基本列向量的乘积；

利用所述乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵。    (1)

(附记2)根据附记1所述的方法，其中，在所述信道行向量与所述基本列向量的乘积运算中存在相同运算量时，所述计算信道行向量与所述基本列向量的乘积，包括：

计算所述相同运算量；

利用所述相同运算量来计算所述计算信道行向量与所述基本列向量的乘积。

(附记3)根据附记1或2所述的方法，其中，直接利用所述基本列向量、或者将所述基本列向量乘以单位实数或者单位虚数确定所述预编码矩阵。

(附记4)一种确定有效信道的装置，所述装置包括：

第一选择器，所述第一选择器选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；

第一计算器，所述第一计算器用于计算信道行向量与所述基本列向量的乘积；

第一处理器，所述第一处理器用于利用所述乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵。                           (2)

(附记5)根据附记4所述的装置，其中，在所述信道行向量与所述基本列向量的乘积运算中存在相同运算量时，所述第一计算器包括：

第二计算器，所述第二计算器用于计算所述相同运算量；

第三计算器，所述第三计算器用于利用所述相同运算量来计算所述计算信道行向量与所述基本列向量的乘积。

(附记6)一种确定反馈信息的方法，所述方法包括：

利用权利要求1至3的任一项权利要求所述的方法确定有效信道的Hermitian矩阵；

基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

确定最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息。    (3)

(附记7)根据附记6所述的方法，其中，所述秩等于3时，所述基于有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值，包括：

将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的所述两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

利用获得的逆矩阵确定所述有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

利用所述对角元素来计算所述度量值。

(附记8)根据附记6所述的方法，其中，所述秩等于4，码书索引数量为16个，所述基于有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值，包括：

将所述码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算所述逆矩阵，包括：

计算所述一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用所述一个码书索引对应的逆矩阵与所述一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用所述一个码书索引对应的逆矩阵来获得所述一组中的其他码书索引对应的逆阵。

(附记9)一种确定反馈信息的装置，所述装置包括：

第二处理器，所述第二处理器包括权利要求4或5所述的各个部分，用于确定有效信道的Hermitian矩阵；

第四计算器，所述第四计算器用于基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

第二选择器，所述第二选择器用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息。                          (4)

(附记10)根据附记9所述的装置，其中，所述秩等于3时，所述第四计算器包括：

第三处理器，所述第三处理器用于将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

第五计算器，所述第五计算器用于利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的所述两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

第四处理器，所述第四处理器用于利用获得的逆矩阵确定所述有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

第六计算器，所述第六计算器用于利用所述对角元素来计算所述度量值。

(附记11)根据附记9所述的装置，其中，所述秩等于4，码书索引数量为16个，所述第四计算器包括：

第五处理器，所述第五处理器用于将所述码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

第七计算器，所述第七计算器用于计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算所述逆矩阵，包括：

计算所述一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用所述一个码书索引对应的逆矩阵与所述一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用所述一个码书索引对应的逆矩阵来获得所述一组中的其他码书索引对应的逆阵。

(附记12)一种确定反馈信息的方法，所述方法包括：

确定有效信道的Hermitian矩阵；

基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

确定最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，所述秩等于3时，所述基于有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值，包括：

将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的所述两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

利用获得的逆矩阵确定所述有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

利用所述对角元素来计算所述度量值。             (5)

(附记13)一种确定反馈信息的装置，所述装置包括：

第六处理器，所述第六处理器用于确定有效信道的Hermitian矩阵；

第八计算器，所述第八计算器用于基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

第三选择器，所述第三选择器用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，所述秩等于3时，所述第八计算器包括：

第七处理器，所述第七处理器用于将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

第九计算器，所述第九计算器用于利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的所述两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

第八处理器，所述第八处理器用于利用获得的逆矩阵确定所述有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

第十计算器，所述第十计算器用于利用所述对角元素来计算所述度量值。  (6)

(附记14)一种确定反馈信息的方法，所述方法包括：

确定有效信道的Hermitian矩阵；

基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

确定最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，所述秩等于4，码书索引数量为16个，所述基于有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值，包括：

将所述码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算所述逆矩阵，包括：

计算所述一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用所述一个码书索引对应的逆矩阵与所述一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用所述一个码书索引对应的逆矩阵来获得所述一组中的其他码书索引对应的逆阵。        (7)

(附记15)一种确定反馈信息的装置，所述装置包括：

第九处理器，所述第九处理器用于确定有效信道的Hermitian矩阵；

第十一计算器，所述第十一计算器用于基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

第四选择器，所述第四选择器用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，所述秩等于4，码书索引数量为16个，所述第十一计算器包括：

第十处理器，所述第十处理器用于将所述码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

第十二计算器，所述第十二计算器用于计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算所述逆矩阵，包括：

计算所述一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用所述一个码书索引对应的逆矩阵与所述一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用所述一个码书索引对应的逆矩阵来获得所述一组中的其他码书索引对应的逆阵。      (8)

Claims (10)

1.一种确定有效信道的方法，所述方法包括：

选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；

计算信道行向量与所述基本列向量的乘积；

利用所述乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵。

2.一种确定有效信道的装置，所述装置包括：

第一选择器，所述第一选择器选择用于确定预编码矩阵的一个以上的基本列向量；

第一计算器，所述第一计算器用于计算信道行向量与所述基本列向量的乘积；

第一处理器，所述第一处理器用于利用所述乘积来确定有效信道或者有效信道的Hermitian矩阵。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，在所述信道行向量与所述基本列向量的乘积运算中存在相同运算量时，所述第一计算器包括：

第二计算器，所述第二计算器用于计算所述相同运算量；

第三计算器，所述第三计算器用于利用所述相同运算量来计算所述计算信道行向量与所述基本列向量的乘积。

4.一种确定反馈信息的方法，所述方法包括：

利用权利要求1所述的方法确定有效信道的Hermitian矩阵；

基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

确定最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，

在所述秩等于3时，所述基于有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值，包括：

将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的所述两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

利用获得的逆矩阵确定所述有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

利用所述对角元素来计算所述度量值；

在所述秩等于4时，码书索引数量为16个，所述基于有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值，包括：

将所述码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算所述逆矩阵，包括：

计算所述一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用所述一个码书索引对应的逆矩阵与所述一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用所述一个码书索引对应的逆矩阵来获得所述一组中的其他码书索引对应的逆阵。

6.一种确定反馈信息的装置，所述装置包括：

第二处理器，所述第二处理器包括权利要求2或3所述的各个部分，用于确定有效信道的Hermitian矩阵；

第四计算器，所述第四计算器用于基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

第二选择器，所述第二选择器用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述秩等于3时，所述第四计算器包括：

第三处理器，所述第三处理器用于将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

第五计算器，所述第五计算器用于利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的所述两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

第四处理器，所述第四处理器用于利用获得的逆矩阵确定所述有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

第六计算器，所述第六计算器用于利用所述对角元素来计算所述度量值。

8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述秩等于4，码书索引数量为16个，所述第四计算器包括：

第五处理器，所述第五处理器用于将所述码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

第七计算器，所述第七计算器用于计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算所述逆矩阵，包括：

计算所述一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用所述一个码书索引对应的逆矩阵与所述一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用所述一个码书索引对应的逆矩阵来获得所述一组中的其他码书索引对应的逆阵。

9.一种确定反馈信息的装置，所述装置包括：

第六处理器，所述第六处理器用于确定有效信道的Hermitian矩阵；

第八计算器，所述第八计算器用于基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

第三选择器，所述第三选择器用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，在所述秩等于3时，所述第八计算器包括：

第七处理器，所述第七处理器用于将两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行行变换和列变换，使得变换后的有效信道的Hermitian矩阵具有相同的位于左上角且维数为2×2的子矩阵；

第九计算器，所述第九计算器用于利用Hermitian矩阵的分块求逆准则，对变换后的所述两个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵进行联合求逆，以获得相应的逆矩阵；

第八处理器，所述第八处理器用于利用获得的逆矩阵确定所述有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素；

第十计算器，所述第十计算器用于利用所述对角元素来计算所述度量值。

10.一种确定反馈信息的装置，所述装置包括：

第九处理器，所述第九处理器用于确定有效信道的Hermitian矩阵；

第十一计算器，所述第十一计算器用于基于所述有效信道的Hermitian矩阵来计算每个码书索引和秩对应的度量值；

第四选择器，所述第四选择器用于选择最大度量值对应的码书索引和秩为反馈给发送端的反馈信息；

其中，在所述秩等于4时，码书索引数量为16个，所述第十一计算器包括：

第十处理器，所述第十处理器用于将所述码书索引分为5组；其中，在每组码书索引中，每个码书索引的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵的对角元素属于相同集合，且排序不同；

第十二计算器，所述第十二计算器用于计算每组中每个码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵；其中，对于一组码书索引，计算所述逆矩阵，包括：

计算所述一组码书索引中的一个码书索引对应的逆矩阵；

利用所述一个码书索引对应的逆矩阵与所述一组码书索引中其他码书索引对应的有效信道的Hermitian矩阵的逆矩阵之间的关系、以及利用所述一个码书索引对应的逆矩阵来获得所述一组中的其他码书索引对应的逆阵。

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