一种预编码矩阵的生成装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种预编码矩阵的生成装置和方法。
【背景技术】
[0002] 随着多入多出（Multiple-Input Multiple-Output，ΜΙΜΟ)技术在长期演进（LTE) 通信系统中的广泛应用，特别是随着用户专用参考信号所定义的天线端口数据的不断增 加，LTE终端必须准确并且快速的产生计算信道质量所需的预编码矩阵。
[0003] 目前常用的产生预编码矩阵的方法都是通过放置一块比较大的存储单元，将各种 可能的预编码矩阵全部存储下来，但是随着天线端口数目的增加预编码矩阵的数目也急剧 增加，如果存储所有的预编码矩阵需要耗费非常昂贵的存储单元，使得终端的成本增加。
【发明内容】
[0004] 为解决现有存在的技术问题，本发明实施例期望提供一种预编码矩阵的生成装置 和方法，能仅通过简单的计算和查表就可以产生预编码矩阵，从而避免耗费大量的存储单 J L· 〇
[0005] 本发明实施例的技术方案是这样实现的：
[0006] 本发明又提供了一种预编码矩阵的生成装置，所述装置包括：参数计算器、计数器 和元素生成模块；其中，
[0007] 所述参数计算器，用于根据第一预编码矩阵标识First ΡΜΙ和第二预编码矩阵标 识Second PMI，计算用于确定预编码矩阵的第一参数和第二参数，并将所述第一参数和第 二参数发送至所述元素生成模块；
[0008] 所述计数器，用于控制元素生成模块所生成的预编码矩阵元素的行号；
[0009] 所述元素生成模块，用于根据接收的所述第一参数、第二参数和所述行号，生成预 编码矩阵中对应所述行号的元素。
[0010] 较佳地，所述元素生成模块包括：第一查找表单元、第二查找表单元、第一查找表 地址单元和元素输出控制单元；其中，
[0011] 第一查找表单元，用于存储预先计算的预编码矩阵中第〇至第3行元素的值，并根 据所述第一查找表地址单元输入的基地址，获取并输出对应元素的值；
[0012] 第二查找表单元，用于存储预先计算的影响预编码矩阵中第4至第7行元素的算 子的值，并根据所述第二参数查询所述算子的值，计算所述由第一查找表单元输出的元素 的值和所述算子的值的乘积，将所述乘积作为对预编码矩阵中第4至第7行对应元素的值 发送至元素输出控制单元；
[0013] 第一查找表地址单元，用于根据所述第一参数和行号，生成第一查找表单元的基 地址，并将所述基地址发送至所述第一查找表单元；
[0014] 元素输出控制单元，用于接收第一查找表单元和第二查找表单元的输入，根据计 数器输入的所述行号，输出预编码矩阵的对应所述行号的元素。
[0015] 较佳地，所述第一查找表地址单元采用四选一的多路复用器实现。
[0016] 较佳地，所述元素输出控制单元采用二选一的多路复用器实现。
[0017] 较佳地，所述预编码矩阵为：
[0018]
)为 自然数、π为圆周率，参数m、η由LTE终端根据First PMI和Second PMI计算得到。
[0019] -种预编码矩阵的生成方法，所述方法包括：
[0020] 根据First PMI和Second PMI，计算用于确定预编码矩阵的第一参数和第二参 数；
[0021] 以计数器控制所述预编码矩阵元素的行号；
[0022] 根据所述第一参数、第二参数和所述行号，依次生成预编码矩阵中对应所述行号 的元素；
[0023] 将所述预编码矩阵元素按照行号升序依次输出。
[0024] 较佳地，所述根据所述第一参数、第二参数和所述行号，依次生成预编码矩阵中对 应所述行号的元素之前，所述方法还包括：
[0025] 预先计算预编码矩阵中第0至第3行元素的值，并建立所述元素的值与第一参数 的对应关系，存储于第一查找表中；
[0026] 预先计算影响预编码矩阵中第4至第7行元素的算子的值，并建立所述算子的值 与第二参数的对应关系，存储于第二查找表中。
[0027] 较佳地，所述根据所述第一参数、第二参数和所述行号，依次生成预编码矩阵中对 应所述行号的元素包括：
[0028] 根据所述第一参数和行号，生成第一查找表的基地址；
[0029] 根据所述基地址，从第一查找表中获取第一元素的值；
[0030] 根据所述第二参数，从第二查找表中获取所述算子的值；
[0031] 当所述行号为第0至第3行时，输出所述第一元素的值，作为对应所述行号的预编 码矩阵元素的值；
[0032] 当所述行号为第4至第7行时，计算并输出第一元素值与所述算子值之积，作为对 应所述行号的预编码矩阵元素的值。
[0033] 较佳地，所述根据所述第一参数和行号生成第一查找表的基地址包括：
[0034] 根据所述第一参数的第0至4位和行号的第0至1位，生成第一查找表的基地址。
[0035] 较佳地，所述预编码矩阵为：
[0036]
其中 Vn=[丄 e .i21-'32e.i-'32e.i6l-'32]T、φη= e .i"n'2、e 为 自然数、π为圆周率，参数m、n由LTE终端根据First PMI和Second PMI计算得到。
[0037] 本发明实施例所提供的预编码矩阵的生成装置和方法，通过预先计算的预编码 矩阵中第0至第3行元素的值和影响预编码矩阵中第4至第7行元素的算子的值，并巧妙 的利用第一参数、第二参数和行号，使得仅通过简单的计算和查表就可以产生预编码矩阵 的元素，进而生成预编码矩阵，从而避免耗费大量的存储单元存储各种预编码矩阵。
【附图说明】
[0038] 图1为本发明实施例提供的预编码矩阵的生成装置的结构示意图；
[0039] 图2为本发明实施例提供的预编码矩阵的生成装置中元素生成模块的组成结构 及其与参数计算器、计数器的连接关系示意图；
[0040] 图3为本发明实施例提供的预编码矩阵的生成方法的实现流程示意图。
【具体实施方式】
[0041] 为了更清楚地说明本发明实施例和技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明 的技术方案进行更详细的说明，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全 部实施例。基本发明的实施例，本领域普通技术人员在在不付出创造性劳动性的前提下所 获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0042] 本发明实施例中，与LTE终端通信的基站的天线数目为1，因此用于LTE终端计算 信道质量指示符（Channel Quality Indicator，CQI)的预编码矩阵的层数为1 ;以表 示由参数m、n确定的层数为1的与编码矩阵，
，其中Vn= e e]4W32 e]6W32]T、（K=e]Itn/2、e为自然数、π为圆周率，参数m、n由LTE终端根据第一预 编码矩阵标识（First PMI)和第二预编码矩阵标识（Second PMI)计算得到；》??实际是 一个8X 1的矩阵，因此只要分别计算出该预编码矩阵中的每一个元素，再将8个预编码矩 阵元素组合起来即可得到预编码矩阵。上述First PMI和Second PMI由LTE终端配置，可 以是[0, 15]中任意的整数，在实际运用中为4位二进制数。
[0043] 图1为本发明实施例提供的预编码矩阵的生成装置的结构示意图，如图1所示，该 装置包括：参数计算器101、计数器102和元素生成模块103 ;其中，
[0044] 参数计算器101，用于根据First PMI和Second PMI，计算用于确定预编码矩阵 的第一参数m和第二参数n，并将第一参数m和第二参数η发送至元素生成模块103 ;
[0045] 计数器102,用于控制元素生成模块103所生成的预编码矩阵元素的行号；
[0046] 元素生成模块103,用于根据接收的第一参数m、第二参数η和行号valid_cnt，生 成编码矩阵中第valid_cnt号的元素。
[0047] 具体的，参数计算器101接收终端配置的First PMI和Second PMI，First PMI的 值记为 II，Second PMI 的值记为 12,则 m= 2XI1+I2[3:2]、n= 12[1:0];将计算出的 m、 η发送至元素生成模块103。如前所述，II和12可以是[0,15]中任意选取的整数，在实际 运用中为4位二进制数。
[0048] 具体的，计数器102产生预编码矩阵元素的行号，该行号记为valid_cnt，取值范 围是[0, 7]，在实际应用中是3位二进制数，计数器102将valid_cnt发送至元素生成模块 103,以控制元素生成模块103生成行号为valid_cnt的预编码矩阵的元素。valid_cnt的 值从0开始，按照升序，逐渐增至7,从而可控制元素生成模块103逐步输出预编码矩阵的第 0行元素、第1行元素，……直至第7行元素，从而生成整个8Χ 1的预编码矩阵。
[0049] 在一个实施例中，如图2所示，上述元素生成模块103包括：第一查找表单元201、 第二查找表单元202、第一查找表地址单元203和元素输出控制单元204 ;其中，
[0050] 第一查找表地址单元203,用于根据第一参数m和行号valid_cnt，生成第一查找 表单元的基地址，并将所述基地址发送至第一查找表单元201 ;这里，第一查找表地址单元 203可由四选一的多路复用器实现；
[0051] 第一查找表单元201，用于存储预先计算的预编码矩阵中第0至第3行元素的值， 并根据第一查找表地址单元203输入的基地址，获取并输出对应元素的值；这里，第一查找 表单元201可由只读存储器（Read-Only Memory，ROM)和辅助电路实现；
[0052] 第二查找表单元202,用于存储预先计算的影响预编码矩阵中第4至第7行元素 的算子的值，并根据第二参数η查询所述算子的值，进而计算所述由第一查找表单元201输 出的元素的值和所述算子的值的乘积，将所述乘积作为对预编码矩阵中第4至第7行对应 元素的值发送至元素输出控制单元204 ;这里，第二查找表单元202可由ROM和辅助电路实 现；
[0053] 元素输出控制单元204,用于接收第一查找表单元201和第二查找表单元202的输 入，根据计数器102输入的行号valid_cnt，输出预编码矩阵的第valid_cnt号元素；这里， 元素输出控制单元二选一的多路复用器204可由二选一的多路复用器实现。
[0054] 具体的，如前所述，预编码矩阵的第0至第3行元素如果组成4X 1的矩阵M， 则该矩阵，仅受第一参数m的影响，由于m的取值有限，故可预先计算出所有m 对应的^、并存储于第一查找表单元201中，使得当以i Xm作为基地址查找第一查找表 单元201时，可以得到矩阵Μ第i行的元素 Mi，其中0 < i < 3, i为整数；
[0055] 相应的，预编码矩阵的第4至第7行元素如果组成4X1的矩阵N，该矩阵 N=* Φη胃勸軒"亥軒獅般胃=麵n景如向，胃"娵贿 限，故可预先计算出所