[发明专利]一种信道矩阵秩的测量方法、装置、终端

权利要求书

1.一种信道矩阵秩的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据无线通信系统的终端天线收到的来自基站的相关信息计算得到的信 道矩阵H生成埃尔米特矩阵A；

利用所述埃尔米特矩阵A构造具有非负实数的特征值的方程组；

计算所述方程组的根，从而得到所述信道矩阵H的特征值；

根据所述特征值判断所述信道矩阵H的秩，以使基站根据所述秩来决定向 所述终端发送的数据流的个数；

其中，所述无线通信系统的天线配置具体包括：四发四收或两发两收或两 发四收或四发两收；

所述无线通信系统的天线为四发四收时，所述生成埃尔米特矩阵A的步 骤具体为：

A_4×4＝H_4×4^H×H_4×4，

其中，H_4×4^H为H_4×4的共轭转置矩阵；

所述无线通信系统的天线配置为两发两收或两发四收或四发两收时，所述 生成埃尔米特矩阵A的步骤具体为：根据所述信道矩阵H计算维数较小的埃 尔米特矩阵A，即，如果R＜T，则A_2×2＝H_R×T×H_R×T^H；

否则，A_2×2＝H_R×T^H×H_R×T；

其中，

R为接收天线个数；

T为发送天线个数；

所述无线通信系统的天线配置为四发四收时，所述构造具有非负实数的特 征值的方程组的步骤具体为：利用|λI-A|＝0，构造一个一元四次方程组，其中 I为4×4的单位阵，假设A_4×4为：

A4×4=r11r12r13r14r21r22r23r24r31r32r33r34r41r42r43r44]]>

则|λI-A|＝0具体为：

|r11-λr12r13r14r21r22-λr23r24r31r32r33-λr34r41r42r43r44-λ|=0,]]>

即所述一元四次方程组为：λ⁴+a₃λ³+a₂λ²+a₁λ+a₀＝0，其中方程各次项a₀～a₃按照常规的行列式计算得到；

所述无线通信系统的天线配置为两发两收或两发四收或四发两收时，所述 构造具有非负实数的特征值的方程组的步骤具体为：利用|λI-A|＝0，构造一个 一元二次方程，其中I为2×2的单位阵，假设A_2×2为：

A2×2=r11r12r21r22]]>

则|λI-A|＝0具体为：

|r11-λr12r21r22-λ|=0,]]>

即所述一元二次方程为λ²+bλ+c＝0，

其中，b＝-(r₁₁+r₂₂)，c＝(r₁₁r₂₂-r₁₂r₂₁)；

所述无线通信系统的天线配置为四发四收时，所述得到所述信道矩阵H的 特征值的步骤具体为：

采用费拉里解法对一元四次方程λ⁴+a₃λ³+a₂λ²+a₁λ+a₀＝0进行求解，得到矩 阵A的四个特征值分别为λ₀，λ₁，λ₂，λ₃；

所述无线通信系统的天线配置为两发两收或两发四收或四发两收时，所述 得到所述信道矩阵H的特征值的步骤具体为：

根据韦达定理解出矩阵A的两个特征值λ′₀，λ′₁，

其中，

λ0′=-b+b2-4c2]]>

λ′1=-b-b2-4c2;]]>

所述无线通信系统的天线配置为四发四收时，所述判断所述信道矩阵H的 秩的步骤具体为：

将四个特征值λ₀，λ₁，λ₂，λ₃由大到小排序得到λ_i0，λ_i1，λ_i2，λ_i3，按照如下方法进 行秩的判断：

如果则所述信道矩阵H的秩为1；

否则，如果则所述信道矩阵H的秩为2；

否则，如果则所述信道矩阵H的秩为3；

否则，所述信道矩阵H的秩为4；

所述无线通信系统的天线配置为两发两收或两发四收或四发两收时，所述 判断所述信道矩阵H的秩的步骤具体为：

如果则所述信道矩阵H的秩为1；

否则，所述信道矩阵H的秩为2；

其中，Δ为所述埃尔米特矩阵A的条件数门限；

利用信道矩阵计算其对应的埃尔米特矩阵，并进一步利用埃尔米特矩阵构 造一元四/二次方程，并利用费拉里算法/韦达定理解出该方程的根，即信道矩 阵的特征值，最后利用特征值来判断矩阵的秩。