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JP2008521294A - Eigenvalue decomposition and singular value decomposition of matrix using Jacobi rotation - Google Patents

Eigenvalue decomposition and singular value decomposition of matrix using Jacobi rotation Download PDF

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JP2008521294A JP2007541491A JP2007541491A JP2008521294A JP 2008521294 A JP2008521294 A JP 2008521294A JP 2007541491 A JP2007541491 A JP 2007541491A JP 2007541491 A JP2007541491 A JP 2007541491A JP 2008521294 A JP2008521294 A JP 2008521294A
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Abstract

Jacobi回転を用いてマトリクスを分解するための技術が記載される。第1のマトリクス内の非対角要素を消去するために、複素値の複数のJacobi回転マトリクスを用いて複素値の第1のマトリクスに対して複数のJacobi回転の反復が実行される。反復毎に第1のマトリクスに基づいてサブマトリクスが形成されてもよく、分解されてサブマトリクスのための固有ベクトルを得る。そして、固有ベクトルを用いてJacobi回転マトリクスを形成してもよく、第1のマトリクスを更新するために使用されてもよい。直交ベクトルを含む複素値の第2のマトリクスはJacobi回転マトリクスに基づいて導き出される。固有値分解の場合、固有値の第3のマトリクスがJacobi回転マトリクスに基づいて導き出されてもよい。特異値分解の場合、左特異ベクトルの第4のマトリクスおよび特異値のマトリクスはJacobi回転マトリクスに基づいて導き出されてもよい。Techniques for decomposing a matrix using Jacobi rotation are described. To eliminate off-diagonal elements in the first matrix, a plurality of Jacobi rotation iterations are performed on the first matrix of complex values using a plurality of complex-valued Jacobi rotation matrices. A sub-matrix may be formed based on the first matrix at each iteration and is decomposed to obtain eigenvectors for the sub-matrix. A Jacobi rotation matrix may then be formed using the eigenvectors and may be used to update the first matrix. A second matrix of complex values containing orthogonal vectors is derived based on the Jacobi rotation matrix. For eigenvalue decomposition, a third matrix of eigenvalues may be derived based on the Jacobi rotation matrix. For singular value decomposition, the fourth matrix of left singular vectors and the matrix of singular values may be derived based on the Jacobi rotation matrix.

Description

この発明は一般に通信に関し、特にマトリクスを分解するための技術に関する。   The present invention relates generally to communication, and more particularly to techniques for decomposing a matrix.

多重入力多重出力(MIMO)通信システムは、データ送信のために送信ステーションにおいて複数(T)の送信アンテナを採用し、受信ステーションにおいて複数(R)の受信ステーションを採用する。Tの送信アンテナとRの受信アンテナにより形成されるMIMOチャネルは、Sの空間チャネルに分解されてもよい。但しS≦min{T,R}である。Sの空間チャネルは、より高い総体的なスループットおよび/またはより大きな信頼性を得るような方法でデータを送信するために使用されてもよい。   A multiple-input multiple-output (MIMO) communication system employs multiple (T) transmit antennas at a transmitting station and multiple (R) receive stations at a receiving station for data transmission. A MIMO channel formed by T transmit antennas and R receive antennas may be decomposed into S spatial channels. However, S ≦ min {T, R}. The S spatial channels may be used to transmit data in such a way as to obtain higher overall throughput and / or greater reliability.

MIMOチャネル応答はR×Tのチャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
MIMO channel response is R × T channel response matrix
Figure 2008521294

により特徴づけられてもよい。このマトリクスは異なるペアの送信および受信アンテナのすべてに対して複素チャネル利得を含む。 May be characterized. This matrix includes complex channel gains for all of the different pairs of transmit and receive antennas.

チャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
Channel response matrix
Figure 2008521294

は対角行列にしてSの固有モードを得ても良い。Sの固有モードはMIMOチャネルの直交空間チャネルとして見てもよい。改善された性能は、MIMOチャネルの固有モードにデータを送信することにより達成されてもよい。 May be a diagonal matrix to obtain the eigenmode of S. The eigenmode of S may be viewed as an orthogonal spatial channel of the MIMO channel. Improved performance may be achieved by transmitting data in the eigenmode of the MIMO channel.

チャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
Channel response matrix
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の特異値分解を行うかまたは

Figure 2008521294
Perform singular value decomposition of or
Figure 2008521294

の相関マトリクスの固有値分解を行うかにより対角行列にしてもよい。特異値分解は左および右の特異ベクトルを供給し、固有値分解は固有ベクトルを供給する。送信ステーションは右の特異値ベクトルまたは固有ベクトルを用いてデータをSの固有モードに送信する。受信ステーションは左特異ベクトルまたは固有ベクトルを用いてSの固有モードに送信されたデータを受信する。 Depending on whether eigenvalue decomposition of the correlation matrix is performed, a diagonal matrix may be used. Singular value decomposition supplies left and right singular vectors, and eigenvalue decomposition supplies eigenvectors. The transmitting station transmits data to the S eigenmode using the right singular value vector or eigenvector. The receiving station receives data transmitted in the eigenmode of S using the left singular vector or eigenvector.

固有値分解および特異値分解は非常に計算上集中的である。それゆえ、効率的にマトリクスを分解するための技術の必要性がある。   Eigenvalue decomposition and singular value decomposition are very computationally intensive. Therefore, there is a need for techniques to efficiently decompose the matrix.

この特許出願は、この特許出願の譲受人に譲渡され、参照することによりここに組み込まれる2004年11月15日に出願された「Jacobi回転を用いたマトリクスの固有値分解および特異値分解」(Eigenvalue Decomposition and Singular Value Decomposition of Matrices Using Jacobi Rotation)というタイトルの米国仮出願第60/628,324の優先権を主張する。   This patent application is assigned to the assignee of this patent application and is filed on November 15, 2004, “Eigenvalue Decomposition and Singular Value Decomposition Using Jacobi Rotation” (Eigenvalue Decomposition). Claims priority to US Provisional Application No. 60 / 628,324 entitled Decomposition and Singular Value Decomposition of Matrices Using Jacobi Rotation.

Jacobi回転を用いてマトリクスを効率的に分解するための技術がここに記載される。これらの技術は複素値のエルミートマトリクスの固有値分解のために使用されて、エルミートマトリクスのための固有ベクトルのマトリクスおよび固有値のマトリクスを得てもよい。また、この技術は、左特異ベクトルのマトリクス、右特異ベクトルのマトリクス、および任意のマトリクスの特異値のマトリクスを得るために、複素数値の任意のマトリクスの特異値分解のために使用されてもよい。   Techniques for efficiently decomposing a matrix using Jacobi rotation are described herein. These techniques may be used for eigenvalue decomposition of a complex-valued Hermitian matrix to obtain a matrix of eigenvectors and a matrix of eigenvalues for the Hermitian matrix. This technique may also be used for singular value decomposition of an arbitrary matrix of complex values to obtain a matrix of left singular vectors, a matrix of right singular vectors, and a matrix of singular values of any matrix. .

一実施形態において、第1マトリクス内の非対角線要素を消去するために複素値の複数のJacobi回転マトリクスを用いて複素値の第1のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復が実行される。第1のマトリクスはチャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
In one embodiment, multiple iterations of Jacobi rotation are performed on the first matrix of complex values using a plurality of complex-valued Jacobi rotation matrices to eliminate off-diagonal elements in the first matrix. The first matrix is the channel response matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
,
Figure 2008521294

である

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の相関マトリクス、またはその他のマトリクスであってよい。反復毎にサブマトリクスは第1のマトリクスに基づいて形成されてもよく、分解されてサブマトリクスのための固有ベクトルを得てもよい。Jacobi回転マトリクスは、固有ベクトルを用いて形成されてもよく、第1のマトリクスを更新するために使用されてもよい。複素値の第2のマトリクスはJacobi回転マトリクスに基づいて導き出される。第2のマトリクスは直交ベクトルを含み、

Figure 2008521294
Correlation matrix, or other matrix. For each iteration, a submatrix may be formed based on the first matrix and may be decomposed to obtain eigenvectors for the submatrix. The Jacobi rotation matrix may be formed with eigenvectors and may be used to update the first matrix. A second matrix of complex values is derived based on the Jacobi rotation matrix. The second matrix includes orthogonal vectors;
Figure 2008521294

の特異ベクトルまたは

Figure 2008521294
A singular vector or
Figure 2008521294

の固有ベクトル
のマトリクス

Figure 2008521294
Matrix of eigenvectors of
Figure 2008521294

であってよい。 It may be.

固有値分解の場合、固有値の第3マトリクス

Figure 2008521294
For eigenvalue decomposition, a third matrix of eigenvalues
Figure 2008521294

はJacobi回転マトリクスに基づいて導き出してもよい。第1の特異値分解(SVD)実施形態に基づいた特異値分解の場合、複素値の第3のマトリクス

Figure 2008521294
May be derived based on the Jacobi rotation matrix. In the case of singular value decomposition based on the first singular value decomposition (SVD) embodiment, a third matrix of complex values
Figure 2008521294

はJacobi回転マトリクスに基づいて導き出してもよい。直交ベクトルを有した第4のマトリクス

Figure 2008521294
May be derived based on the Jacobi rotation matrix. Fourth matrix with orthogonal vectors
Figure 2008521294

は第3のマトリクス

Figure 2008521294
Is the third matrix
Figure 2008521294

に基づいて導き出してもよい。そして、特異値のマトリクス

Figure 2008521294
You may derive based on. And a matrix of singular values
Figure 2008521294

も第3のマトリクス

Figure 2008521294
Is also the third matrix
Figure 2008521294

に基づいて導き出してもよい。第2のSVD実施形態に基づいた特異値分解の場合、直交ベクトルと特異値のマトリクス

Figure 2008521294
You may derive based on. In the case of singular value decomposition based on the second SVD embodiment, a matrix of orthogonal vectors and singular values
Figure 2008521294

を有した第3のマトリクス

Figure 2008521294
A third matrix with
Figure 2008521294

はJacobi回転マトリクスに基づいて導き出してもよい。 May be derived based on the Jacobi rotation matrix.

この発明の種々の観点および実施形態は以下にさらに詳細に記載される。   Various aspects and embodiments of the invention are described in further detail below.

「例示」という用語はここでは、例、インスタンス、または例証として機能することを意味するために使用される。「例示」としてここに記載されるいずれの実施形態も必ずしも他の実施形態に対して好適であるとかまたは利点があるとして解釈されるべきでない。   The term “exemplary” is used herein to mean serving as an example, instance, or illustration. Any embodiment described herein as "exemplary" is not necessarily to be construed as preferred or advantageous over other embodiments.

ここに記載されたマトリクス分解技術は、単一周波数サブバンドを有した単一キャリア通信システム、複数のサブバンドを有したマルチキャリア通信システム、マルチサブバンドを有した単一キャリア周波数分割多重アクセス(SC=FDMA)システムおよび他の通信システムのような種々の通信システムのために使用されてもよい。複数のサブバンドは、直交周波数分割多重化(OFDM)、その他の変調技術またはその他の構成を用いて得てもよい。OFDMは全体のシステム帯域幅を複数(K)の直交サブバンドに分割する。直交サブバンドは、またトーン、サブキャリア、ビン、等とも呼ばれる。OFDMの場合、各サブバンドはデータで変調されてもよいそれぞれのサブキャリアに関連する。SC−FDMAシステムは、システム帯域幅にわたって配信されるサブバンドに送信するためにインターリーブされたFDMA(IFDMA)を利用してもよい。または、隣接するサブバンドのブロックに送信するために局部的なFDMA(LFDMA)を利用してもよい。または、隣接するサブバンドの複数のブロックに送信するために機能強化されたFDMA(EFDMA)を利用してもよい。一般に、変調シンボルはOFDMを備えた周波数領域およびSC−FDMAを備えた時間領域において送信される。明確にするために、以下の記載の多くは単一サブバンドを有したMIMOシステムの場合である。   The matrix decomposition techniques described herein include single carrier communication systems with single frequency subbands, multicarrier communication systems with multiple subbands, single carrier frequency division multiple access with multiple subbands ( It may be used for various communication systems such as SC = FDMA) systems and other communication systems. Multiple subbands may be obtained using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), other modulation techniques, or other configurations. OFDM divides the overall system bandwidth into multiple (K) orthogonal subbands. Orthogonal subbands are also called tones, subcarriers, bins, etc. For OFDM, each subband is associated with a respective subcarrier that may be modulated with data. SC-FDMA systems may utilize interleaved FDMA (IFDMA) to transmit to subbands distributed over the system bandwidth. Alternatively, local FDMA (LFDMA) may be used to transmit to adjacent subband blocks. Alternatively, enhanced FDMA (EFDMA) may be utilized to transmit to multiple blocks of adjacent subbands. In general, modulation symbols are sent in the frequency domain with OFDM and in the time domain with SC-FDMA. For clarity, much of the description below is for a MIMO system with a single subband.

複数(T)の送信アンテナおよび複数(R)の受信アンテナにより形成されたMIMOチャネルはR×Tのチャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
The MIMO channel formed by multiple (T) transmit antennas and multiple (R) receive antennas is an R × T channel response matrix.
Figure 2008521294

により特徴づけられてもよい。これは以下のものとして与えられてもよい。

Figure 2008521294
May be characterized. This may be given as:
Figure 2008521294

但し、i=1,...Rおよびj=1,...Tの場合のエントリーHi,jは送信アンテナjと受信アンテナiとの間のカップリングまたは複素チャネル利得を示す。 However, i = 1,. . . R and j = 1,. . . The entry Hi, j for T indicates the coupling or complex channel gain between transmit antenna j and receive antenna i.

チャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
Channel response matrix
Figure 2008521294

は対角行列にされ、

Figure 2008521294
Is a diagonal matrix,
Figure 2008521294

の複数(S)チャネル応答を得てもよい。但し、S≦min{T,R}である。例えば、対角化は、

Figure 2008521294
Multiple (S) channel responses may be obtained. However, S ≦ min {T, R}. For example, diagonalization is
Figure 2008521294

の特異値分解か、または

Figure 2008521294
Singular value decomposition of or
Figure 2008521294

の相関マトリクスの固有値分解を実行することにより達成してもよい。 This may be achieved by performing eigenvalue decomposition of the correlation matrix.

固有値分解は以下のように表してもよい。

Figure 2008521294
The eigenvalue decomposition may be expressed as follows:
Figure 2008521294

但し、

Figure 2008521294
However,
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

のT×Tの相関マトリクスである。

Figure 2008521294
This is a T × T correlation matrix.
Figure 2008521294

は、
列が、

Figure 2008521294
Is
Column
Figure 2008521294

の固有ベクトルであるT×Tのユニタリマトリクスである。

Figure 2008521294
It is a T × T unitary matrix that is an eigenvector.
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の固有値のT×Tの対角マトリクスである。

Figure 2008521294
Is a T × T diagonal matrix of eigenvalues.
Figure 2008521294

は共役転置を示す。ユニタリマトリクス

Figure 2008521294
Indicates conjugate transposition. Unitary matrix
Figure 2008521294

は特性

Figure 2008521294
Is characteristic
Figure 2008521294

により特徴づけられる。但し、

Figure 2008521294
Is characterized by However,
Figure 2008521294

は単位マトリクスである。ユニタリマトリクスの列は互いに直交している。各列は単位電力を有する。対角マトリクス

Figure 2008521294
Is a unit matrix. The columns of the unitary matrix are orthogonal to each other. Each column has unit power. Diagonal matrix
Figure 2008521294

は対角線に沿って可能なノンゼロ値を含み、他のどこかにゼロを含む。

Figure 2008521294
Contains possible non-zero values along the diagonal, and zero somewhere else.
Figure 2008521294

の対角線要素は

Figure 2008521294
The diagonal element of
Figure 2008521294

の固有値である。これらの固有値は{λ1,λ2,...,λs}として表示され、

Figure 2008521294
Is the eigenvalue of. These eigenvalues are {λ1, λ2,. . . , Λs},
Figure 2008521294

の固有モードのための電力利得を表す。

Figure 2008521294
Represents the power gain for the eigenmode.
Figure 2008521294

は、非対角要素が以下の特性

Figure 2008521294
The non-diagonal element has the following characteristics
Figure 2008521294

を有するエルミートマトリクスである。但し

Figure 2008521294
Is a Hermitian matrix. However,
Figure 2008521294

は複素共役を表す。 Represents a complex conjugate.

特異値分解は以下のように表してもよい。

Figure 2008521294
Singular value decomposition may be expressed as:
Figure 2008521294

但し、

Figure 2008521294
However,
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の左特異ベクトルのR×Rユニタリマトリクスである。

Figure 2008521294
Is an R × R unitary matrix of left singular vectors.
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の特異値のR×Tの対角マトリクスである。

Figure 2008521294
Is an R × T diagonal matrix of singular values.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の右特異値のT×Tユニタリマトリクスである。

Figure 2008521294
Is a T × T unitary matrix of right singular values.
Figure 2008521294

は各々直交ベクトルを含む。式(2)および(3)は、

Figure 2008521294
Each contain orthogonal vectors. Equations (2) and (3) are
Figure 2008521294

の右特異ベクトルはまた

Figure 2008521294
The right singular vector of
Figure 2008521294

の固有ベクトルでもあることを示している。

Figure 2008521294
This is also the eigenvector of.
Figure 2008521294

の対角要素は、

Figure 2008521294
The diagonal element of
Figure 2008521294

の特異値である。これらの特異値は{σ1,σ2,...σs}として表され、

Figure 2008521294
The singular value of These singular values are {σ 1 , σ 2 ,. . . σ s },
Figure 2008521294

の固有モードのチャネル利得を表す。

Figure 2008521294
Represents the channel gain of the eigenmode.
Figure 2008521294

の特異値はまた

Figure 2008521294
The singular value of
Figure 2008521294

の固有値の平方根でもあり従って、

Figure 2008521294
Is also the square root of the eigenvalue of
Figure 2008521294

である。 It is.

送信ステーションは

Figure 2008521294
Sending station
Figure 2008521294

における特異ベクトルを用いて

Figure 2008521294
Using singular vectors in
Figure 2008521294

の固有モードにデータを送信してもよい。固有モードにデータを送信することは典型的に、任意の空間処理を伴わずにTの送信アンテナから単にデータを送信することよりもより良い性能を提供する。受信ステーションは、

Figure 2008521294
Data may be transmitted in the eigenmode. Transmitting data in eigenmode typically provides better performance than simply transmitting data from T transmit antennas without any spatial processing. The receiving station
Figure 2008521294

の固有モードに送信されたデータ送信を受信するために

Figure 2008521294
To receive data transmissions sent to the eigenmode of
Figure 2008521294

内の左特異ベクトルを使用してもよいし、または

Figure 2008521294
You can use the left singular vector in, or
Figure 2008521294

における固有ベクトルを使用してもよい。表1は送信ステーションにより実行される空間処理、受信ステーションにおける受信されたシンボル、および受信ステーションにより実行される空間処理を示す。表1において、

Figure 2008521294
The eigenvector at may be used. Table 1 shows the spatial processing performed by the transmitting station, the received symbols at the receiving station, and the spatial processing performed by the receiving station. In Table 1,
Figure 2008521294

は、送信されるべき

Figure 2008521294
Should be sent
Figure 2008521294

までのデータシンボルを有したT×1のベクトルである。

Figure 2008521294
A T × 1 vector with up to data symbols.
Figure 2008521294

はTの送信アンテナから送信されるTの送信シンボルを有したT×1のベクトルである。

Figure 2008521294
Is a T × 1 vector with T transmit symbols transmitted from T transmit antennas.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の受信アンテナから得られる

Figure 2008521294
Obtained from the receiving antenna
Figure 2008521294

の受信されたシンボルを有するR×1のベクトルである。

Figure 2008521294
R × 1 vector with a number of received symbols.
Figure 2008521294

はR×1の雑音ベクトルである。

Figure 2008521294
Is an R × 1 noise vector.
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

までの検出されたデータシンボルを有したT×1のベクトルであり、これは

Figure 2008521294
T × 1 vector with up to detected data symbols, which is
Figure 2008521294

におけるデータシンボルの推定値である。

Figure 2008521294
Is the estimated value of the data symbol at.
Figure 2008521294

複素マトリクスの固有値分解と特異値分解は、Jacobi回転を使用する反復プロセスを用いて実効されてもよい。Jacobi回転はまた、一般にJacobi方法およびJacobi変換とも呼ばれる。Jacobi回転はマトリクス上で平面回転を実行することにより複素マトリクスの非対角要素を消去する。2×2の複素エルミート行列の場合、Jacobi回転の1つの反復だけが、この2×2マトリクスのための2つの固有ベクトル及び2つの固有値を得るために必要である。2×2より大きな次元を有するより大きな複素マトリクスの場合、反復プロセスはJacobi回転の複数の反復を実行し、より大きな複素マトリクスのための所望の固有ベクトルと固有値を得るかまたは特異ベクトルおよび特異値を得る。以下に記載するように、より大きなマトリクスに対するJacobi回転の各反復は、2×2のサブマトリクスの固有ベクトルを使用する。   The eigenvalue decomposition and singular value decomposition of the complex matrix may be performed using an iterative process using Jacobi rotation. Jacobi rotation is also commonly referred to as Jacobi method and Jacobi transformation. Jacobi rotation eliminates off-diagonal elements of the complex matrix by performing a planar rotation on the matrix. In the case of a 2 × 2 complex Hermitian matrix, only one iteration of Jacobi rotation is necessary to obtain two eigenvectors and two eigenvalues for this 2 × 2 matrix. For larger complex matrices with dimensions greater than 2 × 2, the iterative process performs multiple iterations of Jacobi rotation to obtain the desired eigenvectors and eigenvalues for the larger complex matrix or to obtain singular vectors and singular values. obtain. As described below, each iteration of Jacobi rotation for a larger matrix uses eigenvectors of a 2 × 2 sub-matrix.

2×2のエルミートマトリクス

Figure 2008521294
2x2 Hermite Matrix
Figure 2008521294

の固有値分解は以下のように実行してもよい。エルミートマトリクス

Figure 2008521294
The eigenvalue decomposition of may be performed as follows. Hermite Matrix
Figure 2008521294

は次のように表してもよい。

Figure 2008521294
May be expressed as:
Figure 2008521294

但し、A、B、およびDは任意の実数値であり、θbは任意の位相である。

Figure 2008521294
However, A, B, and D are arbitrary real values, and θ b is an arbitrary phase.
Figure 2008521294

の固有値分解の第1のステップは以下のように両面のあるユニタリ変換を適用することである。

Figure 2008521294
The first step in eigenvalue decomposition is to apply a unitary transformation with two sides as follows:
Figure 2008521294

但し、

Figure 2008521294
However,
Figure 2008521294

は、ロケーション(1,2)および(2,1)に対称非対角要素を有し、実数を含む対称実数マトリクスである。 Is a symmetric real matrix with symmetric off-diagonal elements at locations (1,2) and (2,1) and containing real numbers.

次に、対象実数マトリクス

Figure 2008521294
Next, the target real number matrix
Figure 2008521294

は、以下のように両面のあるJacobi回転を用いて対角マトリクスにされる。

Figure 2008521294
Is made a diagonal matrix using double-sided Jacobi rotation as follows:
Figure 2008521294

但し角度θは以下のように表してもよい。

Figure 2008521294
Figure 2008521294
However, the angle θ may be expressed as follows.
Figure 2008521294
Figure 2008521294

の固有ベクトルの2×2のユニタリマトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 unitary matrix of eigenvectors
Figure 2008521294

は以下のように導き出されてもよい。

Figure 2008521294
May be derived as follows.
Figure 2008521294

2つの固有値λ1およびλ2は式(6)に基づいて、または以下のように式

Figure 2008521294
The two eigenvalues λ1 and λ2 are based on equation (6) or as
Figure 2008521294

に基づいて導き出されてもよい。

Figure 2008521294
May be derived based on
Figure 2008521294

方程式セット(9)において、2つの固有値の順序付けは固定されない。λ1はλ2より大きくてもよくまたは小さくてもよい。しかしながら、角度φは|2φ|≦π/2であるように制約されるなら、D>Aの場合に限り、cos2φ≧0、およびsin2φ>0である。したがって、2つの固有値の順序付けはAおよびDの相対的な大きさにより決定されてもよい。A>Dならλ1はより大きな固有値であり、D>Aならλ2はより大きな固有値である。A=Dなら、sin2φ=1であり、λ2はより大きな固有値である。   In equation set (9), the ordering of the two eigenvalues is not fixed. λ1 may be larger or smaller than λ2. However, if the angle φ is constrained to be | 2φ | ≦ π / 2, then cos2φ ≧ 0 and sin2φ> 0 only if D> A. Thus, the ordering of the two eigenvalues may be determined by the relative magnitudes of A and D. If A> D, λ1 is a larger eigenvalue, and if D> A, λ2 is a larger eigenvalue. If A = D, sin2φ = 1 and λ2 is a larger eigenvalue.

λ2がより大きな固有値なら、

Figure 2008521294
If λ2 is a larger eigenvalue,
Figure 2008521294

における2つの固有値は、最も大きな固有値から最も小さな固有値の所定の順序付けを維持するためにスワップされてもよく、

Figure 2008521294
The two eigenvalues in may be swapped to maintain a predetermined ordering from the largest eigenvalue to the smallest eigenvalue,
Figure 2008521294

の第1および第2の列もまたそれに対応してスワップされてもよい。

Figure 2008521294
The first and second columns may also be swapped correspondingly.
Figure 2008521294

において2つの固有ベクトルのためのこの所定の順序付けを維持することは、最も大きな固有値から最も小さな固有値に順序付けられる

Figure 2008521294
Maintaining this predetermined ordering for two eigenvectors in order from the largest eigenvalue to the smallest eigenvalue
Figure 2008521294

を用いて分解されるより大きなサイズのマトリクスの固有ベクトルを生じる。これは望ましい。 Produces eigenvectors of larger sized matrices that are decomposed using. This is desirable.

また、2つの固有値λ1およびλ2は、以下のようにして

Figure 2008521294
Also, the two eigenvalues λ1 and λ2 are as follows:
Figure 2008521294

の要素から直接計算されてもよい。

Figure 2008521294
May be calculated directly from the elements.
Figure 2008521294

方程式(10)は、

Figure 2008521294
Equation (10) is
Figure 2008521294

の特性方程式の解決法である。方程式(10)において、λ1は右手側の第2の量に対してプラスの符号を有して得られる。λ2は第2の量に対してマイナスの符号を有して得られる。この場合、λ1≧λ2である。 It is a solution of the characteristic equation. In equation (10), λ1 is obtained with a positive sign for the second quantity on the right hand side. λ2 is obtained with a minus sign for the second quantity. In this case, λ1 ≧ λ2.

方程式(8)は、

Figure 2008521294
Equation (8) is
Figure 2008521294

の要素を導き出すためにcosφおよびsinφの計算を必要とする。cosφとsinφの計算は複雑である。

Figure 2008521294
It is necessary to calculate cosφ and sinφ in order to derive the elements. The calculation of cos φ and sin φ is complicated.
Figure 2008521294

の要素は以下のようにして

Figure 2008521294
The elements of
Figure 2008521294

の要素から直接計算されてもよい。

Figure 2008521294
May be calculated directly from the elements.
Figure 2008521294

但し、r1,1,r1,2およびr2,1は

Figure 2008521294
However, r1,1, r1,2 and r2,1 are
Figure 2008521294

の要素であり、rはr1,2の大きさである。g1は複素数値であるので、

Figure 2008521294
Where r is the size of r1,2. Since g1 is a complex value,
Figure 2008521294

は第2の行の複素数値を含む。 Contains the complex values in the second row.

方程式セット(11)は、

Figure 2008521294
The equation set (11) is
Figure 2008521294

から

Figure 2008521294
From
Figure 2008521294

を導き出すために計算の量を低減するように設計される。例えば、方程式(11c)、(11d)、(11f)において、rにより割り算が必要である。その代わりrは反転されてr1を得る。そして方程式(11c)、(11d)、(11f)に対してr1による乗算が実行される。これは割り算演算の数を低減する。割り算演算は乗算よりも計算的により高価である。また、逆正接演算を必要とする複合要素r1,2の引数(位相)を計算し、つぎにc1とs1を得るためにこの位相値のcosineおよびsineを計算する代わりに、平方根演算のみを用いてr1,2の実数部と虚数部の関数としてc1とs1を解くために種々の三角恒等式が使用される。さらに、方程式(7)において逆正接を、および方程式(8)においてsineおよびcosine関数を計算する代わりに、

Figure 2008521294
Is designed to reduce the amount of computation to derive For example, in equations (11c), (11d), and (11f), division by r is necessary. Instead, r is inverted to obtain r1. The equations (11c), (11d), and (11f) are multiplied by r1. This reduces the number of division operations. Division operations are computationally more expensive than multiplication. Also, instead of calculating the argument (phase) of the complex element r1,2 that requires an arctangent operation, and then calculating cosine and sine of this phase value to obtain c1 and s1, only square root operation is used. Various triangular identities are used to solve c1 and s1 as a function of the real and imaginary parts of r1,2. Furthermore, instead of calculating the arc tangent in equation (7) and the sine and cosine functions in equation (8),
Figure 2008521294

の要素の関数としてcおよびsを解くために他の三角恒等式が使用される。 Other trigonometric identities are used to solve for c and s as a function of

方程式セット(11)は、

Figure 2008521294
The equation set (11) is
Figure 2008521294

を得るために

Figure 2008521294
To get
Figure 2008521294

に対して複素Jacobi回転を実行する。方程式セット(11)における計算のセットは、

Figure 2008521294
Perform complex Jacobi rotation on. The set of calculations in equation set (11) is
Figure 2008521294

を導き出すために必要な乗算演算、平方根演算、および反転演算の数を低減するように設計される。これは、

Figure 2008521294
Is designed to reduce the number of multiplication, square root, and inversion operations required to derive. this is,
Figure 2008521294

を用いたより大きなサイズのマトリクスの分解に対して計算の複雑さを大幅に低減することができる。

Figure 2008521294
The computational complexity can be greatly reduced for the decomposition of larger sized matrices using.
Figure 2008521294

の固有値は以下のように計算されてもよい。

Figure 2008521294
The eigenvalues of may be calculated as follows:
Figure 2008521294

1.固有値分解
方程式(2)に示すように2×2より大きいN×Nのエルミートマトリクスの固有値分解は反復プロセスを用いて実行されてもよい。この反復プロセスは、N×Nのエルミートマトリクス内の非対角要素を消去するためにJacobi回転を繰り返して使用する。反復プロセスの場合、N×Nのユニタリ変換マトリクスがN×Nのエルミートマトリクスの2×2のエルミートサブマトリクスに基づいて形成され、N×Nのエルミートマトリクスを対角行列にするために繰り返し適用される。各ユニタリ変換マトリクスは、対応する2×2エルミートサブマトリクスの要素から導き出される4つの非自明な要素(すなわち、0または1以外の要素)を含む。変換マトリクスはJacobi回転マトリクスとも呼ばれる。すべてのJacobi回転を完了した後で、結果として得られる対角マトリクスはN×Nエルミートマトリクスの実数の固有値を含み、すべてのユニタリ変換マトリクスの積は、N×Nのエルミートマトリクスのための固有値のN×Nのマトリクスである。
1. Eigenvalue Decomposition Eigenvalue decomposition of an N × N Hermitian matrix greater than 2 × 2 as shown in equation (2) may be performed using an iterative process. This iterative process uses Jacobi rotation repeatedly to eliminate off-diagonal elements in an N × N Hermitian matrix. For the iterative process, an N × N unitary transformation matrix is formed based on the 2 × 2 Hermitian submatrix of the N × N Hermitian matrix and applied repeatedly to make the N × N Hermitian matrix diagonal. The Each unitary transformation matrix includes four non-trivial elements (ie, elements other than 0 or 1) derived from the elements of the corresponding 2 × 2 Hermitian submatrix. The transformation matrix is also called a Jacobi rotation matrix. After completing all Jacobi rotations, the resulting diagonal matrix contains the real eigenvalues of the N × N Hermitian matrix, and all the product of the unitary transformation matrices are the eigenvalues for the N × N Hermitian matrix. It is an N × N matrix.

以下の記載において、インデックスiは反復数を示し、i=0としてイニシャライズされる。

Figure 2008521294
In the following description, the index i indicates the number of iterations and is initialized as i = 0.
Figure 2008521294

は分解されるN×Nのエルミートマトリクスである。但しN>2である。N×Nマトリクス

Figure 2008521294
Is an N × N Hermitian matrix to be decomposed. However, N> 2. N × N matrix
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の固有値の対角マトリクス

Figure 2008521294
Diagonal matrix of eigenvalues of
Figure 2008521294

の近似値であり、

Figure 2008521294
Is an approximation of
Figure 2008521294

としてイニシャライズされる。N×Nマトリクス

Figure 2008521294
As initialized. N × N matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の固有ベクトルのマトリクス

Figure 2008521294
Matrix of eigenvectors of
Figure 2008521294

の近似値であり、

Figure 2008521294
Is an approximation of
Figure 2008521294

としてイニシャライズされる。 As initialized.

マトリクス

Figure 2008521294
Matrix
Figure 2008521294

を更新するためにJacobi回転の単一の反復は以下のように行われてもよい。第1に、以下のように現在の

Figure 2008521294
A single iteration of Jacobi rotation may be performed as follows: First, the current as follows
Figure 2008521294

に基づいて2×2のエルミートマトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 Hermitian matrix based on
Figure 2008521294

が形成される。

Figure 2008521294
Is formed.
Figure 2008521294

但し、dp,qは、

Figure 2008521294
Where dp, q is
Figure 2008521294

におけるロケーション(p,q)における要素であり、

Figure 2008521294
Element at location (p, q) in
Figure 2008521294

である。

Figure 2008521294
It is.
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の2×2のサブマトリクスであり、

Figure 2008521294
2 × 2 sub-matrix,
Figure 2008521294

の4つの要素は、

Figure 2008521294
The four elements of
Figure 2008521294

におけるロケーション(p,p)、(p,q)、(q,p)および)(q,q)における4つの要素である。 Are the four elements at location (p, p), (p, q), (q, p) and) (q, q).

例えば方程式セット(11)に示されるように、

Figure 2008521294
For example, as shown in equation set (11):
Figure 2008521294

の固有値分解が実行され、

Figure 2008521294
Eigenvalue decomposition of
Figure 2008521294

の固有ベクトルの2×2ユニタリマトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 unitary matrix of eigenvectors
Figure 2008521294

を得る。

Figure 2008521294
Get.
Figure 2008521294

の固有値分解の場合、方程式(4)の

Figure 2008521294
For the eigenvalue decomposition of, the equation (4)
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

と交換され、方程式(11)からの

Figure 2008521294
And from equation (11)
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

として供給される。 Supplied as

次に、マトリクス

Figure 2008521294
Next, the matrix
Figure 2008521294

を用いてN×Nの複素Jacobi回転マトリクス

Figure 2008521294
N × N complex Jacobi rotation matrix using
Figure 2008521294

が実行される。

Figure 2008521294
Is executed.
Figure 2008521294

は、それぞれ

Figure 2008521294
Respectively
Figure 2008521294

の(1,1)、(1,2)、(2,1)、(2,2)と交換されたロケーション(p,p)、(p,q)、(q,p)、(q,q)における4つの要素を有した単位マトリクスである。

Figure 2008521294
(1, 1), (1, 2), (2, 1), (2, 2) exchanged locations (p, p), (p, q), (q, p), (q, It is a unit matrix having the four elements in q).
Figure 2008521294

は以下のフォームを有する。

Figure 2008521294
Has the following form:
Figure 2008521294

但し、v1,1、v1,2、v2,1およびv2,2は

Figure 2008521294
However, v1,1, v1,2, v2,1 and v2,2 are
Figure 2008521294

の4つのエレメントである。

Figure 2008521294
These four elements.
Figure 2008521294

のすべての他の非対角要素はゼロである。方程式(111)は、

Figure 2008521294
All other off-diagonal elements of are zero. Equation (111) is
Figure 2008521294

は、v2,1およびv2,2のための複素数値を含む複素マトリクスであることを示す。

Figure 2008521294
Indicates a complex matrix containing complex values for v2,1 and v2,2.
Figure 2008521294

はまたJacobi回転を実行する変換マトリクスとも呼ばれる。 Is also called a transformation matrix that performs Jacobi rotation.

次にマトリクス

Figure 2008521294
Then matrix
Figure 2008521294

は以下のように更新される。

Figure 2008521294
Is updated as follows:
Figure 2008521294

方程式(15)は、

Figure 2008521294
Equation (15) is
Figure 2008521294

においてそれぞれロケーション(p,q)および(q,p)において2つの非対角要素dp,qおよびdq,pを消去する。計算は、

Figure 2008521294
Delete two off-diagonal elements dp, q and dq, p at locations (p, q) and (q, p) respectively. The calculation is
Figure 2008521294

における他の非対角要素の値を変えてもよい。 The values of other off-diagonal elements in may be changed.

また、マトリクス

Figure 2008521294
Also matrix
Figure 2008521294

は以下のように更新される。

Figure 2008521294
Figure 2008521294
Is updated as follows:
Figure 2008521294
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

に使用されるすべてのJacobi回転マトリクス

Figure 2008521294
All Jacobi rotation matrices used for
Figure 2008521294

を含む累積的な変換マトリクスとして見てもよい。 May be viewed as a cumulative transformation matrix including

Jacobi回転の各反復は、

Figure 2008521294
Each iteration of Jacobi rotation is
Figure 2008521294

の2つの非対角要素を消去する。Jacobi回転の複数の反復は、

Figure 2008521294
Delete the two off-diagonal elements. Multiple iterations of Jacobi rotation are
Figure 2008521294

の全ての非対角要素を消去するために異なる値のインデックスpおよびqに対して実行されてもよい。インデックスpおよびqはすべての可能な値を一斉に捜索することにより所定の方法で選択されてもよい。 May be performed on different values of the indices p and q to eliminate all off-diagonal elements. The indices p and q may be selected in a predetermined way by searching all possible values together.

インデックスpおよびqのためのすべての可能な値にわたる単一のスイープ(sweep)は以下のように行われてもよい。インデックスpは1のインクリメントで1からN−1まで進めてもよい。pの値毎にに、インデックスqは、1のインクリメントでP+1からNまで進めてもよい。pとqの各異なる値の組み合わせに対して

Figure 2008521294
A single sweep over all possible values for the indices p and q may be performed as follows. The index p may be incremented from 1 to N-1 in increments of 1. For each value of p, the index q may be advanced from P + 1 to N in increments of one. For each combination of different values of p and q
Figure 2008521294

を更新するためにJacobi回転の反復が実行されてもよい。 Jacobi rotation iterations may be performed to update.

反復毎に、

Figure 2008521294
At each iteration
Figure 2008521294

はpおよびqの値およびその反復のための現在の

Figure 2008521294
Is the current value for p and q and its iteration
Figure 2008521294

に基づいて形成される。

Figure 2008521294
Formed on the basis of
Figure 2008521294

は方程式セット(11)に示されるように

Figure 2008521294
As shown in equation set (11)
Figure 2008521294

に対して計算される。

Figure 2008521294
Is calculated against
Figure 2008521294

は方程式(14)に示されるように

Figure 2008521294
As shown in equation (14)
Figure 2008521294

を用いて計算される。

Figure 2008521294
Is calculated using
Figure 2008521294

は方程式(15)に示されるように更新される。

Figure 2008521294
Is updated as shown in equation (15).
Figure 2008521294

は方程式(16)に示されるように更新される。 Is updated as shown in equation (16).

pとqのための値の所定の組み合わせの場合、

Figure 2008521294
For a given combination of values for p and q,
Figure 2008521294

を更新するためのJacobi回転は、

Figure 2008521294
Jacobi rotation to update
Figure 2008521294

におけるロケーション(p,q)および(q,p)における非対角要素の大きさが所定のしきい値を下回るなら、スキップされてもよい。 If the magnitude of the off-diagonal element at location (p, q) and (q, p) at <is below a predetermined threshold, it may be skipped.

スイープはpとqの全ての可能な値に対して

Figure 2008521294
The sweep is for all possible values of p and q
Figure 2008521294

を更新するためにJacobi回転のN・(N−1)/2の反復から構成される。 Is composed of N · (N−1) / 2 iterations of Jacobi rotation.

Jacobi回転の各反復は、

Figure 2008521294
Each iteration of Jacobi rotation is
Figure 2008521294

の2つの非対角要素を消去するが、以前に消去されたかもしれない他の要素を変更してもよい。インデックスpおよびqを一斉に捜索する効果は、

Figure 2008521294
The two off-diagonal elements are deleted, but other elements that may have been previously deleted may be changed. The effect of searching the indices p and q together is
Figure 2008521294

の全ての非対角要素の大きさを低減することであり、それによって

Figure 2008521294
Is to reduce the size of all off-diagonal elements of
Figure 2008521294

は対角マトリクス

Figure 2008521294
Is a diagonal matrix
Figure 2008521294

に近づく。

Figure 2008521294
Get closer to.
Figure 2008521294

は、集合的に

Figure 2008521294
Collectively
Figure 2008521294

を与えるすべてのJacobi回転マトリクスの蓄積を含む。従って

Figure 2008521294
Including the accumulation of all Jacobi rotation matrices that give Therefore
Figure 2008521294


Figure 2008521294
But
Figure 2008521294

に近づくにつれ、

Figure 2008521294
As you get closer to
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

に近づく。

Figure 2008521294
Get closer to.
Figure 2008521294

のますます正確な近似値を得るために任意の数のスイープが実行されてもよい。コンピューターシミュレーションは、

Figure 2008521294
Any number of sweeps may be performed to obtain an increasingly accurate approximation. Computer simulation
Figure 2008521294

の非対角要素を無視できるレベルに低減するのに4つのスイープで十分であろうこと、およびほとんどのアプリケーションの場合3つのスイープで十分であろうことを示した。所定数のスイープ(例えば3つまたは4つのスイープ)が実行されてもよい。あるいは、

Figure 2008521294
We showed that four sweeps would be sufficient to reduce the off-diagonal elements to a negligible level, and that for most applications, three sweeps would be sufficient. A predetermined number of sweeps (eg, three or four sweeps) may be performed. Or
Figure 2008521294

が十分に正確であるかどうかを決定するために各スイープの後で

Figure 2008521294
After each sweep to determine if is sufficiently accurate
Figure 2008521294

の非対角要素がチェックされてもよい。例えばトータルエラー(例えば、

Figure 2008521294
Non-diagonal elements may be checked. For example, total error (for example,
Figure 2008521294

の全ての非対角要素における電力)は各スイープの後で計算してもよく、エラーしきい値と比較され、トータルエラーがエラーしきい値を下回るなら反復プロセスを終了してもよい。また、他の条件または基準を用いて反復プロセスを終了してもよい。 The power in all off-diagonal elements) may be calculated after each sweep, compared to the error threshold, and if the total error falls below the error threshold, the iterative process may end. Also, the iterative process may be terminated using other conditions or criteria.

また、インデックスpおよびqのための値は決定論的方法で選択されてもよい。一例として、反復i毎に、

Figure 2008521294
Also, the values for indices p and q may be selected in a deterministic manner. As an example, for each iteration i,
Figure 2008521294

の最大の非対角要素が識別され、dp,qとして示される。次に、この最大非対角要素dp,qと

Figure 2008521294
Of the largest off-diagonal elements are identified and denoted as dp, q. Next, this maximum off-diagonal element dp, q and
Figure 2008521294

におけるロケーション(p,p)、(q,p)、および(q,q)における3つの他の要素を含む

Figure 2008521294
Contains three other elements at location (p, p), (q, p), and (q, q) at
Figure 2008521294

を用いてJacobi回転が実行されてもよい。反復プロセスは終了条件に遭遇するまで実行されてもよい。終了条件は、例えば、所定数の反復の完了、上述したエラー基準の満足、またはその他の条件または基準であってよい。 Jacobi rotation may be performed using. The iterative process may be performed until an end condition is encountered. The termination condition may be, for example, completion of a predetermined number of iterations, satisfaction of the error criteria described above, or other conditions or criteria.

反復プロセスが終了すると、最終の

Figure 2008521294
When the iterative process ends, the final
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の良好な近似値であり、最終の

Figure 2008521294
Is a good approximation of the final
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の良好な近似値である。

Figure 2008521294
Is a good approximation.
Figure 2008521294

の列は、

Figure 2008521294
The column of
Figure 2008521294

の固有ベクトルとして提供され、

Figure 2008521294
As eigenvectors of
Figure 2008521294

の直交要素は、

Figure 2008521294
The orthogonal element of
Figure 2008521294

の固有ベクトルとして提供されてもよい。 As eigenvectors.

最終の

Figure 2008521294
Final
Figure 2008521294

における固有値は、最も大きなものから最も小さなものに順序付けられる。なぜなら、各反復のための

Figure 2008521294
The eigenvalues at are ordered from largest to smallest. Because for each iteration
Figure 2008521294

における固有ベクトルが順序付けられているからである。 This is because the eigenvectors in are ordered.

最終の

Figure 2008521294
Final
Figure 2008521294

における固有ベクトルも

Figure 2008521294
The eigenvectors at
Figure 2008521294

における関連する固有値に基づいて順序付けられる。 Are ordered based on their associated eigenvalues.

図1は、Jacobi回転を用いて、N>2の条件の下にN×Nのエルミートマトリクス

Figure 2008521294
FIG. 1 shows an N × N Hermitian matrix using Jacobi rotation under the condition of N> 2
Figure 2008521294

の固有値分解を実行するための反復プロセスを示す。 Fig. 5 shows an iterative process for performing eigenvalue decomposition of

マトリクス

Figure 2008521294
Matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

としてイニシャライズされ、インデックスiはi=1としてイニシャライズされる(ブロック110)。 And index i is initialized as i = 1 (block 110).

反復iの場合、インデックスpおよびqのための値は所定の方法で(例えば、これらのインデックスのためのすべての可能な値を進めることにより)または決定論的方法(例えば、最大の非対角要素のためのインデックス値を選択することにより)で選択される。次に、インデックスpおよびqにより決定されるロケーションにおいてマトリクス

Figure 2008521294
For iteration i, the values for indices p and q are determined in a predetermined way (eg by advancing all possible values for these indices) or deterministically (eg maximum off-diagonal) By selecting an index value for the element). Then the matrix at the location determined by the indices p and q
Figure 2008521294

の4つの要素を用いて2×2のマトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 matrix using 4 elements
Figure 2008521294

が形成される(ブロック114)。次に、例えば方程式セット(11)に示されるように、

Figure 2008521294
Is formed (block 114). Then, for example, as shown in equation set (11):
Figure 2008521294

の固有値分解が実行され、

Figure 2008521294
Eigenvalue decomposition of
Figure 2008521294

の固有ベクトルの2×2マトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 matrix of eigenvectors
Figure 2008521294

を得る(ブロック116)。次に、方程式(14)に示されるように、N×Nの複素Jacobi回転マトリクス

Figure 2008521294
Is obtained (block 116). Next, as shown in equation (14), an N × N complex Jacobi rotation matrix
Figure 2008521294

がマトリクス

Figure 2008521294
Is a matrix
Figure 2008521294

に基づいて形成される(ブロック118)。次に、マトリクス

Figure 2008521294
(Block 118). Next, the matrix
Figure 2008521294

は、方程式(15)に示されるように

Figure 2008521294
As shown in equation (15)
Figure 2008521294

に基づいて更新される(ブロック120)。また、マトリクス

Figure 2008521294
(Block 120). Also matrix
Figure 2008521294

も方程式(16)に示されるように

Figure 2008521294
As shown in equation (16)
Figure 2008521294

に基づいて更新される(ブロック122)。 (Block 122).

次に、

Figure 2008521294
next,
Figure 2008521294

の固有値分解を終了すべきかどうかの決定が行われる(ブロック124)。終了基準はすでに実行された反復またはスイープの回数、エラー基準、等に基づいていてもよい。ブロック124に対して答えが「No」なら、インデックスiがインクリメントされ(ブロック126)、プロセスは次の反復のためにブロック112に戻る。そうでなければ、終了に至るなら、マトリクス

Figure 2008521294
A determination is made whether to terminate the eigenvalue decomposition of (block 124). Termination criteria may be based on the number of iterations or sweeps already performed, error criteria, etc. If the answer to block 124 is “No”, the index i is incremented (block 126) and the process returns to block 112 for the next iteration. Otherwise, if it ends, the matrix
Figure 2008521294

が対角マトリクス

Figure 2008521294
Is a diagonal matrix
Figure 2008521294

の近似値として提供され、マトリクス

Figure 2008521294
Provided as an approximation of the matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
But
Figure 2008521294

の固有ベクトルのマトリクス

Figure 2008521294
Matrix of eigenvectors of
Figure 2008521294

の近似値として提供される(ブロック1218)。 (Block 1218).

複数のサブバンドを有するMIMOシステムの場合(例えば、OFDMを利用するMIMOシステム)、異なるサブバンドに対して複数のチャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
For MIMO systems with multiple subbands (eg, a MIMO system using OFDM), multiple channel response matrices for different subbands
Figure 2008521294

を得てもよい。反復プロセスは各チャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
You may get Iterative process for each channel response matrix
Figure 2008521294

に対して実行されてもよく、マトリクス

Figure 2008521294
May be executed against the matrix
Figure 2008521294

を得る。これらのマトリクスは、

Figure 2008521294
Get. These matrices are
Figure 2008521294

のそれぞれ固有ベクトルの対角マトリクス

Figure 2008521294
Diagonal matrix of each eigenvector of
Figure 2008521294

とマトリクス

Figure 2008521294
And matrix
Figure 2008521294

の近似値である。
高度の相関がMIMOチャネル内の隣接するサブバンド間に典型的に存在する。この相関は、関心のあるサブバンドに対して

Figure 2008521294
Is an approximate value.
A high degree of correlation typically exists between adjacent subbands in a MIMO channel. This correlation is for the subband of interest
Figure 2008521294

を導き出すために計算量を低減するための反復プロセスにより有効に利用されてもよい。例えば、反復プロセスは、システム帯域幅の一端から始まってシステム帯域幅の他端の方へ移動する、一度に1つのサブバンドに対して実行されてもよい。最初のサブバンドを除いた各サブバンドkに対して、以前のサブバンドk−1に対して得られる最終的な解

Figure 2008521294
May be effectively utilized by an iterative process to reduce the amount of computation to derive. For example, the iterative process may be performed for one subband at a time starting at one end of the system bandwidth and moving toward the other end of the system bandwidth. For each subband k excluding the first subband, the final solution obtained for the previous subband k−1
Figure 2008521294

は、現在のサブバンドkのための初期解として使用されてもよい。各サブバンドkのための初期化は

Figure 2008521294
May be used as the initial solution for the current subband k. The initialization for each subband k is
Figure 2008521294

として与えられてもよい。次に、反復プロセスは、終了条件に遭遇するまでサブバンドkのための

Figure 2008521294
May be given as Next, the iterative process for subband k until an exit condition is encountered
Figure 2008521294

の初期解に対して動作する。 Works on the initial solution of.

また、上述した概念は時間に対して使用されてもよい。時間間隔t毎に、以前の時間間隔t−1に対して得られた最終解

Figure 2008521294
Also, the concepts described above may be used with respect to time. For every time interval t, the final solution obtained for the previous time interval t-1
Figure 2008521294

は、現在の時間間隔tのための初期解として使用されてもよい。各時間間隔tのための初期化は、

Figure 2008521294
May be used as an initial solution for the current time interval t. The initialization for each time interval t is
Figure 2008521294

として与えられてもよい。この場合、

Figure 2008521294
May be given as in this case,
Figure 2008521294

は時間間隔tのためのチャネル応答マトリクスである。次に、反復プロセスは、終了条件に遭遇するまで時間間隔tのための

Figure 2008521294
Is the channel response matrix for time interval t. Next, the iterative process for the time interval t until an end condition is encountered
Figure 2008521294

の初期解に対して動作する。また、この概念は周波数と時間の両方に対して使用されてもよい。各時間間隔における各サブバンドに対して、以前のサブバンドに対して得られた最終解および/または以前の時間間隔に対して得られた最終解は、現在のサブバンドおよび時間間隔のための初期解として使用されてもよい。 Works on the initial solution of. This concept may also be used for both frequency and time. For each subband in each time interval, the final solution obtained for the previous subband and / or the final solution obtained for the previous time interval is determined for the current subband and time interval. It may be used as an initial solution.

2.特異値分解
また、反復プロセスは、2×2より大きい任意の複素マトリクス

Figure 2008521294
2. Singular value decomposition Also, the iterative process can be any complex matrix greater than 2x2.
Figure 2008521294

の特異値分解のために使用されてもよい。

Figure 2008521294
May be used for singular value decomposition of.
Figure 2008521294

の特異値分解は

Figure 2008521294
The singular value decomposition of
Figure 2008521294

として与えられる。

Figure 2008521294
As given.
Figure 2008521294

に関して以下の観察が行われてもよい。第1にマトリクス

Figure 2008521294
The following observations may be made regarding: First, the matrix
Figure 2008521294

とマトリクス

Figure 2008521294
And matrix
Figure 2008521294

は両方ともエルミートマトリクスである。第2に、

Figure 2008521294
Are both Hermitian matrices. Second,
Figure 2008521294

の列である

Figure 2008521294
Is a column of
Figure 2008521294

の右特異ベクトルはまた

Figure 2008521294
The right singular vector of
Figure 2008521294

の固有ベクトルである。同様に、

Figure 2008521294
Is the eigenvector of. Similarly,
Figure 2008521294

の列である

Figure 2008521294
Is a column of
Figure 2008521294

の左特異ベクトルもまた

Figure 2008521294
The left singular vector of
Figure 2008521294

の特異ベクトルである。第3に

Figure 2008521294
Is the singular vector. Third
Figure 2008521294

のノンゼロ固有値は

Figure 2008521294
The nonzero eigenvalue of
Figure 2008521294

のノンゼロ固有値に等しく、

Figure 2008521294
Equal to the nonzero eigenvalue of
Figure 2008521294

の対応する特異値の二乗である。 Is the square of the corresponding singular value.

複素数値の2×2のマトリクス

Figure 2008521294
2x2 matrix of complex values
Figure 2008521294

は以下のように表してもよい。

Figure 2008521294
May be expressed as:
Figure 2008521294

但し

Figure 2008521294
However,
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の第1列における要素を有した2×1のベクトルである。

Figure 2008521294
Is a 2 × 1 vector with elements in the first column.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の第2列内の要素を有した2×1のベクトルである。

Figure 2008521294
Is a 2 × 1 vector with elements in the second column.
Figure 2008521294

の右特異ベクトルは、

Figure 2008521294
The right singular vector of is
Figure 2008521294

の固有ベクトルであり、方程式(11)において上述した固有値分解を用いて計算してもよい。2×2エルミートマトリクス

Figure 2008521294
And may be calculated using the eigenvalue decomposition described above in equation (11). 2x2 Hermitian matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

として定義され、

Figure 2008521294
Defined as
Figure 2008521294

の要素は、以下のように

Figure 2008521294
The elements of
Figure 2008521294

の要素に基づいて計算されてもよい。

Figure 2008521294
It may be calculated based on the elements of
Figure 2008521294

エルミートマトリクス

Figure 2008521294
Hermite Matrix
Figure 2008521294

の場合、

Figure 2008521294
in the case of,
Figure 2008521294

なので、r2,1は計算する必要がない。方程式セット(11)を

Figure 2008521294
So r2,1 does not need to be calculated. Equation set (11)
Figure 2008521294

に適用してマトリクス

Figure 2008521294
Apply to matrix
Figure 2008521294

を得てもよい。

Figure 2008521294
You may get
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の固有ベクトルを含み、これはまた

Figure 2008521294
Contains the eigenvectors of
Figure 2008521294

の右特異ベクトルでもある。

Figure 2008521294
It is also the right singular vector.
Figure 2008521294

の左の特異ベクトルは

Figure 2008521294
The left singular vector is
Figure 2008521294

の固有ベクトルであり、方程式セット(11)で上述した固有値分解を用いて計算されてもよい。2×2エルミートマトリクス

Figure 2008521294
And may be calculated using the eigenvalue decomposition described above in equation set (11). 2x2 Hermitian matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

として定義され、

Figure 2008521294
Defined as
Figure 2008521294

の要素は以下のように

Figure 2008521294
The elements of are as follows
Figure 2008521294

の要素に基づいて計算されてもよい。

Figure 2008521294
It may be calculated based on the elements of
Figure 2008521294

方程式セット(11)を

Figure 2008521294
Equation set (11)
Figure 2008521294

に適用してマトリクス

Figure 2008521294
Apply to matrix
Figure 2008521294

を得てもよい。

Figure 2008521294
You may get
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の固有ベクトルを含む。これはまた、

Figure 2008521294
Contains the eigenvectors of. This is also
Figure 2008521294

の左特異ベクトルでもある。 It is also the left singular vector.

N×Nのエルミートマトリクス

Figure 2008521294
N × N Hermitian matrix
Figure 2008521294

の固有値分解に対して上述された反復プロセスは、2×2より大きい任意の複素マトリクス

Figure 2008521294
The iterative process described above for the eigenvalue decomposition of is any complex matrix greater than 2 × 2
Figure 2008521294

の特異値分解に対して使用されてもよい。

Figure 2008521294
May be used for singular value decomposition of.
Figure 2008521294

はR×Tの次元を有する。但し、Rは行の数であり、Tは列の数である。

Figure 2008521294
Has dimensions R × T. Where R is the number of rows and T is the number of columns.
Figure 2008521294

の特異値分解(SVD)のための反復プロセスはいくつかの方法で実行されてもよい。 The iterative process for singular value decomposition (SVD) may be performed in several ways.

第1のSVD実施形態において、反復プロセスは、

Figure 2008521294
In the first SVD embodiment, the iterative process is:
Figure 2008521294

における右特異ベクトルと

Figure 2008521294
The right singular vector at
Figure 2008521294

におけるスケールされた(scaled)左特異値の近似値を導き出す。この実施形態の場合、T×Tマトリクス

Figure 2008521294
Derive an approximation of the scaled left singular value at. In this embodiment, a T × T matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の近似値であり、

Figure 2008521294
Is an approximation of
Figure 2008521294

としてイニシャライズされる。R×Tマトリクス

Figure 2008521294
As initialized. RxT matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の近似値であり、

Figure 2008521294
Is an approximation of
Figure 2008521294

としてイニシャライズされる。 As initialized.

第1のSVD実施形態の場合、マトリクス

Figure 2008521294
In the case of the first SVD embodiment, the matrix
Figure 2008521294

を更新するためにJacobi回転の単一の反復が以下のように実行されてもよい。最初に2×2エルミートマトリクス

Figure 2008521294
A single iteration of Jacobi rotation may be performed as follows to update First 2x2 Hermite Matrix
Figure 2008521294

が現在の

Figure 2008521294
Is current
Figure 2008521294

に基づいて形成される。

Figure 2008521294
Formed on the basis of
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

のサブマトリクスであり、

Figure 2008521294
Sub-matrix of
Figure 2008521294

におけるロケーション(p,p)、(p,q)、(q,p)および(q,q)において4つの要素を含む。

Figure 2008521294
Contains four elements at locations (p, p), (p, q), (q, p) and (q, q) at.
Figure 2008521294

の用度は以下のように計算されてもよい。

Figure 2008521294
The utility of may be calculated as follows.
Figure 2008521294

但し、

Figure 2008521294
However,
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の列pであり、

Figure 2008521294
Column p of
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の列qである。

Figure 2008521294
Column q.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

におけるロケーション

Figure 2008521294
Location in
Figure 2008521294

における要素である。インデックスpおよびqは

Figure 2008521294
Element. The indices p and q are
Figure 2008521294

のようである。インデックスpおよびqの値は以下に記載するように種々の方法で選択されてもよい。 It seems to be. The values of the indices p and q may be selected in various ways as described below.

次に、例えば方程式セット(11)に示されるように、固有値分解

Figure 2008521294
Next, eigenvalue decomposition, for example, as shown in equation set (11)
Figure 2008521294

が実行され、

Figure 2008521294
Is executed,
Figure 2008521294

の固有ベクトルの2×2のユニタリマトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 unitary matrix of eigenvectors
Figure 2008521294

を得る。この固有値分解の場合、

Figure 2008521294
Get. For this eigenvalue decomposition,
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

と交換され、

Figure 2008521294
Replaced with
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

として供給される。
次にマトリクス

Figure 2008521294
Supplied as
Then matrix
Figure 2008521294

を用いてT×T複素Jacobi回転マトリクス

Figure 2008521294
T × T complex Jacobi rotation matrix using
Figure 2008521294

が形成される。

Figure 2008521294
Is formed.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

のそれぞれ(1,1)、(1,2)、(2,1)、(2,2)と交換されるロケーション(p,p)、(p,q)、(q,p)、(q,q)における4つの要素を有した単位マトリクスである。

Figure 2008521294
(1,1), (1,2), (2,1), (2,2) exchanged locations (p, p), (p, q), (q, p), (q , Q) is a unit matrix having four elements.
Figure 2008521294

は方程式(14)に示されるフォームを有する。 Has the form shown in equation (14).

次にマトリクス

Figure 2008521294
Then matrix
Figure 2008521294

は以下のように更新される。

Figure 2008521294
Is updated as follows:
Figure 2008521294

マトリクス

Figure 2008521294
Matrix
Figure 2008521294

もまた以下のように更新される。

Figure 2008521294
Is also updated as follows:
Figure 2008521294

マトリクスも以下のように更新されます:
第1のSVD実施形態の場合、明示的に

Figure 2008521294
The matrix is also updated as follows:
For the first SVD embodiment, explicitly
Figure 2008521294

を計算することなく、反復プロセスは、

Figure 2008521294
Without calculating, the iterative process is
Figure 2008521294

の非対角要素
を繰り返し消去する。インデックスpおよびqはpを1からT−1に進めることにより、およびpの各値に対してqをP+1からTに進めることによりスイープされてもよい。あるいは、

Figure 2008521294
Repeatedly remove non-diagonal elements of. The indices p and q may be swept by advancing p from 1 to T-1 and by advancing q from P + 1 to T for each value of p. Or
Figure 2008521294

が最大であるpおよびqの値は反復毎に選択されてもよい。反復プロセスは終了条件に遭遇するまで実行される。終了条件は、所定数のスイープ、所定数の反復、エラー基準の満足等であってよい。 The values of p and q for which is the maximum may be selected for each iteration. The iterative process is performed until an end condition is encountered. The termination condition may be a predetermined number of sweeps, a predetermined number of iterations, satisfaction of error criteria, etc.

反復プロセスが終了すると、最終

Figure 2008521294
When the iterative process ends, the final
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の良好な近似値であり、最終

Figure 2008521294
Is a good approximation of the final
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の良好な近似値である。収束すると

Figure 2008521294
Is a good approximation. When it converges
Figure 2008521294

である。但し、"T"は転置を示す。平方対角マトリクスの場合、

Figure 2008521294
It is. However, “T” indicates transposition. For a square diagonal matrix:
Figure 2008521294

の最終解は

Figure 2008521294
Is the final solution
Figure 2008521294

として与えられてもよい。非平方対角マトリクスの場合、

Figure 2008521294
May be given as For non-square diagonal matrices:
Figure 2008521294

のノンゼロ対角要素は、

Figure 2008521294
The nonzero diagonal element of
Figure 2008521294

の対角要素の平方根により与えられる。

Figure 2008521294
Is given by the square root of the diagonal elements of.
Figure 2008521294

の最終解は

Figure 2008521294
Is the final solution
Figure 2008521294

として与えられる。 As given.

図2は、第2のSVD実施形態に従って、Jacobi回転を用いて、2×2より大きい任意の複素マトリクス

Figure 2008521294
FIG. 2 shows an arbitrary complex matrix larger than 2 × 2 using Jacobi rotation according to the second SVD embodiment.
Figure 2008521294

の特異値分解を実行する反復プロセス200を示す。マトリクス

Figure 2008521294
2 shows an iterative process 200 that performs a singular value decomposition of. Matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

としてイニシャライズされ、インデックスiはi=1としてイニシャライズされる(ブロック210)。 And index i is initialized as i = 1 (block 210).

反復iの場合、pおよびqの値は所定の方法または決定論的方法で選択される(ブロック212)。次に2×2のマトリクス

Figure 2008521294
For iteration i, the values of p and q are selected in a predetermined or deterministic manner (block 212). Then a 2x2 matrix
Figure 2008521294

は方程式セット(20)に示されるインデックスpおよびqにより決定されるロケーションにおけるマトリクス

Figure 2008521294
Is a matrix at locations determined by the indices p and q shown in equation set (20)
Figure 2008521294

の4つの要素を用いて形成される。次に、例えば方程式セット(11)に示されるように

Figure 2008521294
These four elements are used. Then, for example, as shown in equation set (11)
Figure 2008521294

の固有値分解が実行され、

Figure 2008521294
Eigenvalue decomposition of
Figure 2008521294

の固有ベクトルの2×2のマトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 matrix of eigenvectors
Figure 2008521294

を得る(ブロック216)。方程式(14)に示されるように、T×Tの複素Jacobi回転マトリクス

Figure 2008521294
Is obtained (block 216). T × T complex Jacobi rotation matrix as shown in equation (14)
Figure 2008521294

はマトリクス

Figure 2008521294
Is a matrix
Figure 2008521294

に基づいて形成される(ブロック218)。次に、マトリクス

Figure 2008521294
(Block 218). Next, the matrix
Figure 2008521294

は方程式(21)に示されるように

Figure 2008521294
As shown in equation (21)
Figure 2008521294

に基づいて更新される(ブロック220)。また、方程式(22)に示されるように、マトリクス

Figure 2008521294
(Block 220). Also, as shown in equation (22), the matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

に基づいて更新される(ブロック222)。 (Block 222).

次に、

Figure 2008521294
next,
Figure 2008521294

の特異値分解を終了するかどうかについての決定が行われる(ブロック224)。終了基準は、すでに実行された反復またはスイープの数、エラー基準等に基づいていてもよい。ブロック224に対して答えが「No」であるなら、インデックスiがインクリメントされ(ブロック226)、プロセスは次の反復のためにブロック212に戻る。 A determination is made as to whether to terminate the singular value decomposition of (block 224). Termination criteria may be based on the number of iterations or sweeps that have already been performed, error criteria, etc. If the answer is “No” for block 224, index i is incremented (block 226) and the process returns to block 212 for the next iteration.

さもなければ、終了に到達するなら、

Figure 2008521294
Otherwise, if you reach the end,
Figure 2008521294

に対してポストプロセッシングが実行され、

Figure 2008521294
Post-processing is performed on
Figure 2008521294

を得る(ブロック228)。 Is obtained (block 228).

マトリクス

Figure 2008521294
Matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の右特異ベクトルのマトリクス

Figure 2008521294
Matrix of right singular vectors of
Figure 2008521294

の近似値として供給され、マトリクス

Figure 2008521294
Supplied as an approximation of the matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の左特異ベクトルのマトリクス

Figure 2008521294
Matrix of left singular vectors
Figure 2008521294

の近似値として供給され、マトリクス

Figure 2008521294
Supplied as an approximation of the matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の特異値のマトリクス

Figure 2008521294
Matrix of singular values of
Figure 2008521294

の近似値として供給される(ブロック230)。

Figure 2008521294
(Block 230).
Figure 2008521294

の左の特異値ベクトルは、第1のSVD実施形態を実行し、スケールされた左特異ベクトル

Figure 2008521294
The left singular value vector of the first SVD embodiment performs the scaled left singular vector
Figure 2008521294

の解を求め、次に正規化することにより得てもよい。

Figure 2008521294
It may be obtained by obtaining a solution of and then normalizing.
Figure 2008521294

の左特異ベクトルもまた

Figure 2008521294
The left singular vector of
Figure 2008521294

の固有値分解に対して反復プロセスを実行することにより得てもよい。 May be obtained by performing an iterative process on the eigenvalue decomposition of.

第2のSVD実施形態において、反復プロセスは、

Figure 2008521294
In a second SVD embodiment, the iterative process is
Figure 2008521294

における右特異ベクトルと

Figure 2008521294
The right singular vector at
Figure 2008521294

における左特異ベクトルの近似値を直接導き出す。このSVD実施形態は左および右の特異ベクトルの解を同時に得るために両面のある方式でJacobi回転を適用する。任意の複素2×2マトリクス

Figure 2008521294
The approximate value of the left singular vector at is directly derived. This SVD embodiment applies Jacobi rotation in a two-sided manner to obtain left and right singular vector solutions simultaneously. Arbitrary complex 2x2 matrix
Figure 2008521294

の場合、このマトリクスの共役転置は

Figure 2008521294
Then the conjugate transpose of this matrix is
Figure 2008521294

であり、この場合、

Figure 2008521294
And in this case
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の2つの列であり、また

Figure 2008521294
Two columns, and
Figure 2008521294

の行の複素共役でもある。

Figure 2008521294
It is also the complex conjugate of the row.
Figure 2008521294

の左特異ベクトルはまた

Figure 2008521294
The left singular vector of
Figure 2008521294

の右特異ベクトルでもある。

Figure 2008521294
It is also the right singular vector.
Figure 2008521294

の右特異ベクトルは、方程式セット(18)に対して記載したようにJacobi回転を用いて計算されてもよい。

Figure 2008521294
The right singular vector of may be calculated using Jacobi rotation as described for equation set (18).
Figure 2008521294

の左特異ベクトルは、方程式セット(19)に対して記載したように、Jacobi回転を用いて

Figure 2008521294
The left singular vector of can be obtained using Jacobi rotation as described for equation set (19).
Figure 2008521294

の右特異ベクトルを計算することにより得てもよい。 May be obtained by calculating the right singular vector.

第2の実施形態の場合、T×Tマトリクス

Figure 2008521294
In the case of the second embodiment, a T × T matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の近似値であり、

Figure 2008521294
Is an approximation of
Figure 2008521294

としてイニシャライズされる。R×Rマトリクス

Figure 2008521294
As initialized. R × R matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の近似値であり、

Figure 2008521294
Is an approximation of
Figure 2008521294

としてイニシャライズされる。R×Tマトリクス

Figure 2008521294
As initialized. RxT matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の近似値であり

Figure 2008521294
Is an approximation of
Figure 2008521294

としてイニシャライズされる。 As initialized.

第2のSVD実施形態の場合、マトリクス

Figure 2008521294
In the case of the second SVD embodiment, the matrix
Figure 2008521294

を更新するためのJacobi回転の単一の反復は以下のように実行されてもよい。第1に現在の

Figure 2008521294
A single iteration of Jacobi rotation to update may be performed as follows. First, current
Figure 2008521294

に基づいて2×2のエルミートマトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 Hermitian matrix based on
Figure 2008521294

が形成される。

Figure 2008521294
Is formed.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の2×2のサブマトリクスであり、

Figure 2008521294
2 × 2 sub-matrix,
Figure 2008521294

におけるロケーション(p1,P1)、(P1,q1)、(q1,p1)、(q1,q1)
における4つの要素を含む。

Figure 2008521294
Location (p1, P1), (P1, q1), (q1, p1), (q1, q1)
Contains four elements.
Figure 2008521294

の4つの要素は以下のように計算されてもよい。

Figure 2008521294
These four elements may be calculated as follows:
Figure 2008521294

ただし、

Figure 2008521294
However,
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の列p1である。

Figure 2008521294
Column p1.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の列q1である。

Figure 2008521294
Column q1.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

におけるロケーション

Figure 2008521294
Location in
Figure 2008521294

における要素である。インデックスp1とq1は

Figure 2008521294
Element. Index p1 and q1 are
Figure 2008521294

のようである。インデックスp1とq1は以下に記載するように種々の方法で選択されてもよい。 It seems to be. The indices p1 and q1 may be selected in various ways as described below.

例えば方程式セット(11)で示されるように、

Figure 2008521294
For example, as shown in equation set (11):
Figure 2008521294

の固有値分解が実行され、

Figure 2008521294
Eigenvalue decomposition of
Figure 2008521294

の固有ベクトルの2×2マトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 matrix of eigenvectors
Figure 2008521294

を得る。この固有値分解の場合、

Figure 2008521294
Get. For this eigenvalue decomposition,
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

と交換され、

Figure 2008521294
Replaced with
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

として供給される。次に、T×T複素Jacobi回転マトリクス

Figure 2008521294
Supplied as Next, a T × T complex Jacobi rotation matrix
Figure 2008521294

はマトリクス

Figure 2008521294
Is a matrix
Figure 2008521294

を用いて形成され、ロケーション(p1,p1)、(p1,q1)、(q1,p1)
、(q1,q1)において

Figure 2008521294
And the locations (p1, p1), (p1, q1), (q1, p1)
, (Q1, q1)
Figure 2008521294

の4つの要素を含む。

Figure 2008521294
The four elements are included.
Figure 2008521294

は方程式(14)に示されるフォームを有する。 Has the form shown in equation (14).

また、他の2×2エルミートマトリクス

Figure 2008521294
Another 2 × 2 Hermitian matrix
Figure 2008521294

も現在の

Figure 2008521294
Also current
Figure 2008521294

に基づいて形成される。

Figure 2008521294
Formed on the basis of
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の2×2サブマトリクスであり、

Figure 2008521294
2 × 2 submatrix,
Figure 2008521294

におけるロケーション(p2,p2)、(p2,q2)、(q2,p2)、(q2,q2)
における要素を含む。

Figure 2008521294
Location (p2, p2), (p2, q2), (q2, p2), (q2, q2)
Contains elements in.
Figure 2008521294

の要素は以下のように計算されてもよい。

Figure 2008521294
The elements of may be calculated as follows:
Figure 2008521294

但し、

Figure 2008521294
However,
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の行p2である。

Figure 2008521294
Row p2.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の行q2である。

Figure 2008521294
The line q2.
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

におけるロケーション

Figure 2008521294
Location in
Figure 2008521294

における要素である。 Element.

インデックスp2およびq2は

Figure 2008521294
The indices p2 and q2 are
Figure 2008521294

のようである。インデックスp2およびq2は以下に記載するように種々の方法で選択されてもよい。 It seems to be. The indices p2 and q2 may be selected in various ways as described below.

次に、例えば方程式セット(11)に示されるように、

Figure 2008521294
Then, for example, as shown in equation set (11):
Figure 2008521294

の固有値分解が実行され、

Figure 2008521294
Eigenvalue decomposition of
Figure 2008521294

の固有ベクトルの2×2マトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 matrix of eigenvectors
Figure 2008521294

を得る。この固有値分解の場合、

Figure 2008521294
Get. For this eigenvalue decomposition,
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

と交換され、

Figure 2008521294
Replaced with
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

として供給される。次に、マトリクス

Figure 2008521294
Supplied as Next, the matrix
Figure 2008521294

を用いて、R×Rの複素Jacobi回転マトリクス

Figure 2008521294
R × R complex Jacobi rotation matrix using
Figure 2008521294

が形成され、ロケーション(p2,p2)、(p2,q2)、(q2,p2)、(q2,q2)において

Figure 2008521294
At locations (p2, p2), (p2, q2), (q2, p2), (q2, q2)
Figure 2008521294

の4つの要素を含む。

Figure 2008521294
The four elements are included.
Figure 2008521294

は方程式(14)に示されるフォームを有する。 Has the form shown in equation (14).

次にマトリクス

Figure 2008521294
Then matrix
Figure 2008521294

は以下のように更新される。

Figure 2008521294
Is updated as follows:
Figure 2008521294

マトリクス

Figure 2008521294
Matrix
Figure 2008521294

は以下のように更新される。

Figure 2008521294
Is updated as follows:
Figure 2008521294

マトリクス

Figure 2008521294
Matrix
Figure 2008521294

は以下のように更新される。

Figure 2008521294
Is updated as follows:
Figure 2008521294

第2の実施形態の場合、反復プロセスは(1)

Figure 2008521294
In the case of the second embodiment, the iterative process is (1)
Figure 2008521294

におけるインデックスp1およびq1を用いて非対角要素を消去するJacobi回転および(2)

Figure 2008521294
Jacobi rotation to eliminate off-diagonal elements using indices p1 and q1 in (2)
Figure 2008521294

におけるp2およびq2を用いて非対角要素を消去するJacobi回転を交互に求める。インデックスp1およびq1はp1を1からT−1まで進めることにより、そしてp1の各値に対して、q1をp1+1からTまで進めることによりスイープされてもよい。また、インデックスp2およびq2は、1からR−1までp2を進めることにより、そしてp2の各値に対してq2をp2+1からRまで進めることによりスイープされてもよい。一例として平方マトリクス

Figure 2008521294
Using p2 and q2 in, Jacobi rotation for eliminating off-diagonal elements is obtained alternately. The indices p1 and q1 may be swept by advancing p1 from 1 to T-1 and by advancing q1 from p1 + 1 to T for each value of p1. Also, indexes p2 and q2 may be swept by advancing p2 from 1 to R-1, and by advancing q2 from p2 + 1 to R for each value of p2. Square matrix as an example
Figure 2008521294

の場合、インデックスは、p1=p2およびq1=q2として設定されてもよい。他の例として、平方または非平方マトリクス

Figure 2008521294
In this case, the index may be set as p1 = p2 and q1 = q2. Another example is a square or non-square matrix
Figure 2008521294

の場合、p1とq1のセットが選択されてもよく、次にp2とq2のセットが選択されてもよく、次にp1とq1の新しいセットが選択されてもよく、p2とq2の新しいセットが選択されてもよく以下同様である。従って、インデックスp1とq1およびインデックスp2とq2に対して新しい値が交互に選択される。あるいは、各反復に対して

Figure 2008521294
, A set of p1 and q1 may be selected, then a set of p2 and q2 may be selected, then a new set of p1 and q1 may be selected, and a new set of p2 and q2 May be selected, and so on. Accordingly, new values are alternately selected for the indexes p1 and q1 and the indexes p2 and q2. Or for each iteration
Figure 2008521294

が最大であるp1とq1の値が選択されてもよく、

Figure 2008521294
The values of p1 and q1 where is the maximum may be selected,
Figure 2008521294

が最大であるp2とq2の値が選択されてもよい。反復プロセスは終了条件に遭遇するまで実行され、終了条件は、所定数のスイープ、所定数の反復、エラー基準の満足等であってよい。 The values of p2 and q2 that are the largest may be selected. The iterative process is performed until an exit condition is encountered, which may be a predetermined number of sweeps, a predetermined number of iterations, satisfaction of error criteria, etc.

反復プロセスが終了すると、最終の

Figure 2008521294
When the iterative process ends, the final
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の良好な近似値であり、最終の

Figure 2008521294
Is a good approximation of the final
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の良好な近似値であり、最終の

Figure 2008521294
Is a good approximation of the final
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の良好な近似値である。但し、

Figure 2008521294
Is a good approximation. However,
Figure 2008521294

はそれぞれ

Figure 2008521294
Each
Figure 2008521294

の回転されたバージョンであってもよい。上述した記載は左および右の特異ベクトル解を十分に制約しないので、最終

Figure 2008521294
May be a rotated version of The above description does not fully constrain the left and right singular vector solutions, so the final
Figure 2008521294

の対角要素は正の実価である。最終

Figure 2008521294
The diagonal elements of are positive real values. Final
Figure 2008521294

の要素はその大きさが

Figure 2008521294
The size of the element
Figure 2008521294

の特異値に等しい複素値であってよい。

Figure 2008521294
It may be a complex value equal to the singular value of.
Figure 2008521294

は以下のように回転されなくてよい。

Figure 2008521294
May not be rotated as follows.
Figure 2008521294

但し、

Figure 2008521294
However,
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の対応する対角要素の位相のマイナスである単位の大きさと位相を有する対角要素を有したT×Tの対角マトリクスである。

Figure 2008521294
Is a T × T diagonal matrix with diagonal elements having unit magnitudes and phases that are negative of the phase of the corresponding diagonal elements.
Figure 2008521294

はそれぞれ

Figure 2008521294
Each
Figure 2008521294

の最終近似値である。 Is the final approximate value.

図3は第2のSVD実施形態に従って、Jacobi回転を用いて2×2より大きい任意の複素マトリクス

Figure 2008521294
FIG. 3 shows an arbitrary complex matrix larger than 2 × 2 using Jacobi rotation according to the second SVD embodiment.
Figure 2008521294

の特異値分解を実行するための反復プロセス300を示す。 FIG. 3 shows an iterative process 300 for performing a singular value decomposition of

マトリクス

Figure 2008521294
Matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

としてイニシャライズされ、インデックスiはi=1としてイニシャライズされる(ブロック310)。 And index i is initialized as i = 1 (block 310).

反復iの場合、インデックスp1、q1、p2およびq2のための値は所定の方法または決定論的方法で選択される(ブロック312)。   For iteration i, the values for indices p1, q1, p2, and q2 are selected in a predetermined or deterministic manner (block 312).

2×2のマトリクス

Figure 2008521294
2x2 matrix
Figure 2008521294

は方程式セット(23)に示されるインデックスp1およびq1により決定されるロケーションにおいてマトリクス

Figure 2008521294
Is a matrix at locations determined by the indices p1 and q1 shown in equation set (23)
Figure 2008521294

の4つの要素を用いて形成される(ブロック314)。次に、

Figure 2008521294
(Block 314). next,
Figure 2008521294

の固有値分解が、例えば方程式セット(11)に示されるように実行され、

Figure 2008521294
Eigenvalue decomposition of is performed, for example as shown in equation set (11),
Figure 2008521294

の固有ベクトルの2×2マトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 matrix of eigenvectors
Figure 2008521294

を得る(ブロック316)。次に、T×Tの複素Jacobi回転マトリクス

Figure 2008521294
Is obtained (block 316). Next, a T × T complex Jacobi rotation matrix
Figure 2008521294

はマトリクス

Figure 2008521294
Is a matrix
Figure 2008521294

に基づいて形成される(ブロック318)。また、2×2マトリクス

Figure 2008521294
(Block 318). 2x2 matrix
Figure 2008521294

は、方程式セット(24)に示されるように、インデックスp2およびq2により決定されるロケーションにおいてマトリクス

Figure 2008521294
Is a matrix at locations determined by indices p2 and q2, as shown in equation set (24)
Figure 2008521294

の4つの要素を用いて形成される(ブロック324)。次に、方程式セット(11)に示されるように、

Figure 2008521294
(Block 324). Next, as shown in equation set (11):
Figure 2008521294

の固有値分解が実行され、

Figure 2008521294
Eigenvalue decomposition of
Figure 2008521294

の固有ベクトルの2×2マトリクス

Figure 2008521294
2 × 2 matrix of eigenvectors
Figure 2008521294

を得る(ブロック326)。次に、R×R複素Jacobi回転マトリクス

Figure 2008521294
Is obtained (block 326). Next, the R × R complex Jacobi rotation matrix
Figure 2008521294

はマトリクス

Figure 2008521294
Is a matrix
Figure 2008521294

に基づいて形成される(ブロック328)。 (Block 328).

次に、マトリクス

Figure 2008521294
Next, the matrix
Figure 2008521294

は方程式(25)に示されるように、

Figure 2008521294
As shown in equation (25),
Figure 2008521294

に基づいて更新される(ブロック330)。 (Block 330).

マトリクス

Figure 2008521294
Matrix
Figure 2008521294

は方程式(26)に示されるように、

Figure 2008521294
As shown in equation (26):
Figure 2008521294

に基づいて更新される(ブロック332)。 (Block 332).

マトリクス

Figure 2008521294
Matrix
Figure 2008521294

は方程式(27)に示されるように

Figure 2008521294
As shown in equation (27)
Figure 2008521294

に基づいて更新される(ブロック334)。 (Block 334).

次に、

Figure 2008521294
next,
Figure 2008521294

の特異値分解を終了するかどうかの決定が行われる(ブロック336)。終了基準は、すでに実行された反復またはスイープの数、エラー基準等に基づいていてもよい。ブロック336に対して答えが「No」であるなら、インデックスiはインクリメントされ(ブロック338)、プロセスは次の反復のためにブロック312に戻る。そうでなければ、終了に到達するなら、

Figure 2008521294
A determination is made whether to terminate the singular value decomposition of (block 336). The termination criteria may be based on the number of iterations or sweeps that have already been performed, error criteria, etc. If the answer to block 336 is “No”, the index i is incremented (block 338) and the process returns to block 312 for the next iteration. Otherwise, if you reach the end,
Figure 2008521294

に対してポストプロセッシングが実行され、

Figure 2008521294
Post-processing is performed on
Figure 2008521294

を得る(ブロック340)。マトリクス

Figure 2008521294
Is obtained (block 340). Matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の近似値として供給され、マトリクス

Figure 2008521294
Supplied as an approximation of the matrix
Figure 2008521294

は、

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の近似値として供給され、マトリクス

Figure 2008521294
Supplied as an approximation of the matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の近似値として供給される。 As an approximation of

第1および第2のSVD実施形態の場合、最終の

Figure 2008521294
For the first and second SVD embodiments, the final
Figure 2008521294

における右特異ベクトルと、最終の

Figure 2008521294
The right singular vector at and the final
Figure 2008521294

における左特異ベクトルは最も大きな特異値から最も小さな特異値に順序づけられる。なぜなら、各反復に対して(第1のSVD実施形態の場合)

Figure 2008521294
The left singular vectors at are ordered from the largest singular value to the smallest singular value. Because for each iteration (for the first SVD embodiment)
Figure 2008521294

における特異ベクトルと(第2の実施形態の場合)

Figure 2008521294
Singular vectors in (in the second embodiment)
Figure 2008521294

における特異ベクトルが順序づけられているからである。 This is because the singular vectors in are ordered.

複数のサブバンドを有するMIMOシステムの場合、反復プロセスは各チャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
For MIMO systems with multiple subbands, the iterative process is performed for each channel response matrix.
Figure 2008521294

に対して実行され、マトリクス

Figure 2008521294
Executed against the matrix
Figure 2008521294

を得る。これらは、その

Figure 2008521294
Get. These are their
Figure 2008521294

に対してそれぞれ右特異ベクトルのマトリクス

Figure 2008521294
Matrix of right singular vectors for each
Figure 2008521294

、左特異ベクトルのマトリクス

Figure 2008521294
, Matrix of left singular vectors
Figure 2008521294

特異値の対角マトリクス

Figure 2008521294
Diagonal matrix of singular values
Figure 2008521294

の近似値である。反復プロセスは、システム帯域幅の一端から開始し、システム帯域幅の他端に向けて移動する、一度に1つのサブバンドに対して実行されてもよい。第1のSVD実施形態の場合、第1のサブバンドを除く各サブバンドkに対して、以前のサブバンドk−1に対して得られた最終解

Figure 2008521294
Is an approximate value. The iterative process may be performed for one subband at a time, starting from one end of the system bandwidth and moving toward the other end of the system bandwidth. For the first SVD embodiment, for each subband k except the first subband, the final solution obtained for the previous subband k−1.
Figure 2008521294

は現在のサブバンドkのための初期解として使用されてもよい。従って

Figure 2008521294
May be used as the initial solution for the current subband k. Therefore
Figure 2008521294

である。第2のSVD実施形態の場合、第1のサブバンドを除く各サブバンドkに対して、以前のサブバンドk−1に対して得られる最終解

Figure 2008521294
It is. For the second SVD embodiment, for each subband k except the first subband, the final solution obtained for the previous subband k−1.
Figure 2008521294

は現在のサブバンドkに対する初期解として使用されてもよい。従って

Figure 2008521294
May be used as an initial solution for the current subband k. Therefore
Figure 2008521294

である。両方の実施形態の場合、反復プロセスは、サブバンドに対して終了条件に遭遇するまで、サブバンドkのための初期解に対して動作する。この概念は上述したように時間に対してまたは周波数と時間に対して使用されてもよい。 It is. For both embodiments, the iterative process operates on the initial solution for subband k until an end condition is encountered for the subband. This concept may be used for time or for frequency and time as described above.

図4はJacobi回転を用いてマトリクスを分解するプロセス400を示す。   FIG. 4 shows a process 400 for decomposing a matrix using Jacobi rotation.

Jacobi回転の複数の反復は、複素値の複数のJacobi回転マトリクスを用いて複素値の第1のマトリクスに対して実行される(ブロック412)。第1のマトリクスはチャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
Multiple iterations of Jacobi rotation are performed on the first matrix of complex values using multiple Jacobi rotation matrices of complex values (block 412). The first matrix is the channel response matrix
Figure 2008521294


Figure 2008521294
,
Figure 2008521294

である

Figure 2008521294
Is
Figure 2008521294

の相関マトリクス、またはその他のマトリクスであってよい。 Correlation matrix, or other matrix.

Jacobi回転マトリクスは、

Figure 2008521294
The Jacobi rotation matrix is
Figure 2008521294

および/またはその他のマトリクスであってよい。 And / or other matrices.

各反復に対して、サブマトリクスは第1のマトリクスに基づいて形成されてもよく、分解されてサブマトリクスのための固有ベクトルを得てもよい。Jacobi回転ベクトルは、固有ベクトルを用いて形成されてもよく、第1のマトリクスを更新するために使用されてもよい。複素値の第2のマトリクスは複数のJacobi回転マトリクスに基づいて導き出される(ブロック414)。第2のマトリクスは直交ベクトルを含み、

Figure 2008521294
For each iteration, a submatrix may be formed based on the first matrix and may be decomposed to obtain eigenvectors for the submatrix. The Jacobi rotation vector may be formed using the eigenvectors and may be used to update the first matrix. A second matrix of complex values is derived based on the plurality of Jacobi rotation matrices (block 414). The second matrix includes orthogonal vectors;
Figure 2008521294

の右特異ベクトルまたは

Figure 2008521294
Right singular vector of or
Figure 2008521294

の固有ベクトルのマトリクス

Figure 2008521294
Matrix of eigenvectors of
Figure 2008521294

であってもよい。 It may be.

ブロック416において決定される固有値分解の場合、固有値の第3マトリクス

Figure 2008521294
For the eigenvalue decomposition determined in block 416, a third matrix of eigenvalues
Figure 2008521294

は、複数のJacobi回転マトリクスに基づいて導き出されてもよい(ブロック420)。 May be derived based on a plurality of Jacobi rotation matrices (block 420).

第1の実施形態またはスキームにもとづく特異値分解の場合、複素値の第3のマトリクス

Figure 2008521294
In the case of singular value decomposition according to the first embodiment or scheme, a third matrix of complex values
Figure 2008521294

は、複数のJacobi回転マトリクスに基づいて導き出されてもよい。直交ベクトルを有した第4のマトリクス

Figure 2008521294
May be derived based on multiple Jacobi rotation matrices. Fourth matrix with orthogonal vectors
Figure 2008521294

は、第3のマトリクス

Figure 2008521294
Is the third matrix
Figure 2008521294

に基づいて導き出されてもよい。特異値のマトリクス

Figure 2008521294
May be derived based on Singular value matrix
Figure 2008521294

は第3のマトリクス

Figure 2008521294
Is the third matrix
Figure 2008521294

に基づいて導き出されてもよい(ブロック422)。第2のSVD実施形態に基づく特異値分解の場合、直交ベクトルを有した第3のマトリクス

Figure 2008521294
May be derived (block 422). In the case of singular value decomposition according to the second SVD embodiment, a third matrix with orthogonal vectors
Figure 2008521294

および特異値のマトリクス

Figure 2008521294
And matrix of singular values
Figure 2008521294

は複数のJacobi回転マトリクスに基いて導き出されてもよい(ブロック424)。 May be derived based on a plurality of Jacobi rotation matrices (block 424).

図5はJacobi回転を用いたマトリクスを分解するための装置500を示す。装置500は、複素値の複数のJacobi回転マトリクスを用いて複素値の第1のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行するための手段(ブロック512)と、複数のJacobi回転マトリクスに基いて複素値の第2のマトリクス

Figure 2008521294
FIG. 5 shows an apparatus 500 for decomposing a matrix using Jacobi rotation. Apparatus 500 uses means for performing multiple iterations of Jacobi rotation on a first matrix of complex values using a plurality of Jacobi rotation matrices of complex values (block 512), and based on the plurality of Jacobi rotation matrices. And a second matrix of complex values
Figure 2008521294

を導き出すための手段(ブロック514)を含む。 Includes means for deriving (block 514).

固有値分解の場合、装置500は、複数のJacobi回転マトリクスに基いて固有値の第3のマトリクス

Figure 2008521294
In the case of eigenvalue decomposition, apparatus 500 uses a third matrix of eigenvalues based on a plurality of Jacobi rotation matrices.
Figure 2008521294

を導き出すための手段をさらに含む(ブロック520)。第1のSVD実施形態に基いた特異値分解の場合、装置500は、複数のJacobi回転マトリクスに基いた複素値の第3のマトリクス

Figure 2008521294
Further includes means for deriving (block 520). In the case of singular value decomposition based on the first SVD embodiment, the apparatus 500 uses a third matrix of complex values based on a plurality of Jacobi rotation matrices.
Figure 2008521294

と、第3のマトリクスに基いた直交ベクトルを有した第4のマトリクス

Figure 2008521294
And a fourth matrix having orthogonal vectors based on the third matrix
Figure 2008521294

と、第3のマトリクスに基いた特異値のマトリクス

Figure 2008521294
And a matrix of singular values based on the third matrix
Figure 2008521294

を導き出す手段を更に含む(ブロック522)。第2のSVD実施形態に基いた特異値分解の場合、装置500は、直交ベクトルを有した第3のマトリクス

Figure 2008521294
Is further included (block 522). In the case of singular value decomposition based on the second SVD embodiment, the apparatus 500 uses a third matrix with orthogonal vectors.
Figure 2008521294

と、複数のJacobi回転マトリクスに基いた特異値のマトリクス

Figure 2008521294
And a matrix of singular values based on multiple Jacobi rotation matrices
Figure 2008521294

を導き出すための手段をさらに含む(ブロック524)。 Further includes means for deriving (block 524).

3.システム
図6はMIMOシステム600におけるアクセスポイント610とユーザー端末650の一実施形態のブロック図を示す。アクセスポイント610はデータ送信および受信のために使用されてもよい複数(Nap)のアンテナを備えている。ユーザー端末650はデータ送信および受信のために使用されてもよい複数(Nut)のアンテナを備えている。簡単にするために、以下の記載は、MIMOシステム600は時分割多重(TDD)を使用し、各サブバンドkのためのダウンリンクチャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
3. System FIG. 6 shows a block diagram of an embodiment of an access point 610 and a user terminal 650 in a MIMO system 600. Access point 610 includes multiple (Nap) antennas that may be used for data transmission and reception. User terminal 650 includes multiple (Nut) antennas that may be used for data transmission and reception. For simplicity, the following description assumes that MIMO system 600 uses time division multiplexing (TDD) and a downlink channel response matrix for each subband k.
Figure 2008521294

そのサブバンドのためのアップリンクチャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
Uplink channel response matrix for that subband
Figure 2008521294

の逆数、すなわち

Figure 2008521294
The reciprocal of
Figure 2008521294

であると仮定する。 Assume that

ダウンリンク上で、アクセスポイント610において、送信(TX)データプロセッサー614はデータソース612からトラヒックデータを受信し、コントローラー/プロセッサー630から他のデータを受信する。TXデータプロセッサー614は、受信したデータをフォーマットし、符号化し、インターリーブし、変調し、データシンボルを発生する。データシンボルはデータのための変調シンボルである。TX空間プロセッサー620はデータシンボルとパイロットシンボルを受信し、データシンボルとパイロットシンボルを乗算し、適用可能なら、固有ベクトルまたは右特異ベクトルを用いて空間処理を実行し、Napストリームの送信シンボルをNapの送信機(TMTR)622a乃至622apに供給する。各送信機622はその送信シンボルストリームを処理し、ダウンリンク変調された信号を発生する。送信機622a乃至622apからのNapのダウンリンク変調された信号は、それぞれアンテナ624a乃至624apから送信される。   On the downlink, at the access point 610, the transmit (TX) data processor 614 receives traffic data from the data source 612 and receives other data from the controller / processor 630. A TX data processor 614 formats, encodes, interleaves, and modulates the received data to generate data symbols. A data symbol is a modulation symbol for data. TX spatial processor 620 receives the data symbols and pilot symbols, multiplies the data symbols and pilot symbols, performs spatial processing using the eigenvectors or right singular vectors, if applicable, and transmits Nap stream transmission symbols as Nap. (TMTR) 622a to 622ap. Each transmitter 622 processes its transmit symbol stream and generates a downlink modulated signal. Nap downlink modulated signals from transmitters 622a through 622ap are transmitted from antennas 624a through 624ap, respectively.

ユーザー端末650において、Nutのアンテナ652a乃至652utは送信されたダウンリンク変調された信号を受信し、各アンテナ652は受信した信号をそれぞれの受信機(RCVR)654に供給する。各受信機654は送信機622により実行される処理に相補的な処理を実行し、受信したシンボルを供給する。受信(RX)空間プロセッサー660はすべての受信機654a乃至654utからの受信されたシンボルに対して空間整合フィルタリングを実行し、検出されたデータシンボルを供給する。検出されたデータシンボルは、アクセスポイント610により送信されたデータシンボルの推定値である。   In the user terminal 650, Nut antennas 652a to 652ut receive the transmitted downlink modulated signals, and each antenna 652 supplies the received signal to a respective receiver (RCVR) 654. Each receiver 654 performs processing complementary to that performed by transmitter 622 and provides received symbols. A receive (RX) spatial processor 660 performs spatial matching filtering on the received symbols from all receivers 654a through 654ut and provides detected data symbols. The detected data symbol is an estimate of the data symbol transmitted by access point 610.

RXデータプロセッサー670は検出されたデータシンボルをさらに処理し(例えば、シンボルデマップし、デインターリーブし、デコードする)、デコードされたデータをデータシンク672および/またはコントローラー/プロセッサー680に供給する。 RX data processor 670 further processes (eg, symbol demaps, deinterleaves, and decodes) the detected data symbols and provides decoded data to data sink 672 and / or controller / processor 680.

[0096] チャネルプロセッサー678は受信したパイロットシンボルを処理し、関心のある各サブバンドに対してダウンリンクチャネル応答の推定値、

Figure 2008521294
[0096] A channel processor 678 processes the received pilot symbols and provides an estimate of the downlink channel response for each subband of interest,
Figure 2008521294

を供給する。プロセッサー678および/または680はここに記載された技術を用いて各マトリクス

Figure 2008521294
Supply. Processors 678 and / or 680 may use each of the matrices using the techniques described herein.
Figure 2008521294

を分解し、

Figure 2008521294
Disassemble
Figure 2008521294

を得てもよい。これは、ダウンリンクチャネル応答マトリクス

Figure 2008521294
You may get This is the downlink channel response matrix
Figure 2008521294

のための

Figure 2008521294
For
Figure 2008521294

の推定値である。プロセッサー678および/または680は、表1に示すように、

Figure 2008521294
Is an estimated value. Processors 678 and / or 680 can be configured as shown in Table 1,
Figure 2008521294

に基いて関心のある各サブバンドに対してダウンリンク空間フィルターマトリクス

Figure 2008521294
Downlink spatial filter matrix for each subband of interest based on
Figure 2008521294

を導き出してもよい。プロセッサー680は、

Figure 2008521294
May be derived. The processor 680 is
Figure 2008521294

をダウンリンク整合フィルタリングのためにRX空間プロセッサー660に供給してもよいし、および/または

Figure 2008521294
May be provided to RX spatial processor 660 for downlink matched filtering and / or
Figure 2008521294

をアップリンク空間処理のためにTX空間プロセッサー690に供給してもよい。 May be provided to TX spatial processor 690 for uplink spatial processing.

アップリンクのための処理は、ダウンリンクのための処理と同じかまたは異なっていてもよい。データソース686からのトラヒックデータおよびコントローラー/プロセッサー680からの他のデータはTXデータプロセッサー688により処理され(例えば、符号化され、インターリーブされ、変調される)、パイロットシンボルと乗算され、さらに関心のある各サブバンドに対して

Figure 2008521294
The processing for the uplink may be the same as or different from the processing for the downlink. Traffic data from data source 686 and other data from controller / processor 680 are processed by TX data processor 688 (eg, encoded, interleaved, modulated), multiplied with pilot symbols, and of further interest. For each subband
Figure 2008521294

を用いてTX空間プロセッサー690により空間的に処理される。TX空間プロセッサー690からの送信シンボルは送信機654a乃至654utによりさらに処理され、Nutのアップリンク変調された信号を発生する。これらはアンテナ652a乃至652utを介して送信される。 Is processed spatially by the TX spatial processor 690. Transmit symbols from TX spatial processor 690 are further processed by transmitters 654a through 654ut to generate Nut uplink modulated signals. These are transmitted via antennas 652a to 652ut.

アクセスポイント610において、アップリンク変調された信号はアンテナ624a乃至624apにより受信され、アップリンク送信のための受信されたシンボルを発生する。RX空間プロセッサー640は受信したデータシンボルに対して空間整合フィルタリングを実行し、検出されたデータシンボルを供給する。RXデータプロセッサー642は、さらに検出されたデータシンボルを処理し、デコードされたデータをデータシンク644および/またはコントローラー/プロセッサー630に供給する。   At access point 610, the uplink modulated signal is received by antennas 624a through 624ap and generates received symbols for uplink transmission. RX spatial processor 640 performs spatial matched filtering on the received data symbols and provides detected data symbols. RX data processor 642 further processes the detected data symbols and provides decoded data to data sink 644 and / or controller / processor 630.

チャネルプロセッサー628は受信したパイロットシンボルを処理し、アップリンクパイロットが送信される方法に応じて関心のあるサブバンドに対して

Figure 2008521294
Channel processor 628 processes the received pilot symbols and for the subbands of interest depending on how the uplink pilot is transmitted.
Figure 2008521294

の推定値を供給する。プロセッサー628および/または630はここに記載された技術を用いて各マトリクス

Figure 2008521294
Supply an estimate of. Processors 628 and / or 630 may use each of the matrices using the techniques described herein.
Figure 2008521294

を分解し、

Figure 2008521294
Disassemble
Figure 2008521294

を得る。また、プロセッサー628および/または630は、

Figure 2008521294
Get. The processor 628 and / or 630 may also be
Figure 2008521294

に基いて関心のある各サブバンドに対してアップリンク空間フィルターマトリクス

Figure 2008521294
Uplink spatial filter matrix for each subband of interest based on
Figure 2008521294

を導き出してもよい。プロセッサー680は、

Figure 2008521294
May be derived. The processor 680 is
Figure 2008521294

をアップリンク空間整合フィルタリングのためにRX空間プロセッサー640に供給してもよくおよび/または

Figure 2008521294
May be provided to RX spatial processor 640 for uplink spatial matched filtering and / or
Figure 2008521294

をダウンリンク空間処理のためにTXプロセッサー620に供給してもよい。 May be provided to TX processor 620 for downlink spatial processing.

コントローラー/プロセッサー630および680は、それぞれアクセスポイント610およびユーザー端末650における動作を制御する。メモリ632および682はそれぞれアクセスポイント610とユーザー端末650のためのデータおよびプログラムコードを記憶する。プロセッサー628、630、678、680および/または他のプロセッサーはチャネル応答マトリクスの固有値分解および/または特異値分解を実行してもよい。   Controllers / processors 630 and 680 control the operation at access point 610 and user terminal 650, respectively. Memories 632 and 682 store data and program codes for access point 610 and user terminal 650, respectively. Processors 628, 630, 678, 680 and / or other processors may perform eigenvalue decomposition and / or singular value decomposition of the channel response matrix.

ここに記載されたマトリクス分解技術は、種々の方法により実施されてもよい。例えば、これらの技術はハードウエア、ファームウエア、ソフトウエア、またはそれらの組み合わせにおいて実施されてもよい。ハードウエア実施の場合、マトリクス分解に使用される処理ユニットは、1つ以上の特定用途向け集積回路(ASICs)、デジタルシグナルプロセッサー(DSPs)、デジタル信号処理装置(DSPDs)、プログラマブルロジックデバイス(PLDs)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGAs)、プロセッサー、コントローラー、マイクロコントローラー、マイクロプロセッサー、ここに記載された機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはそれらの組み合わせ内で実施されてもよい。   The matrix decomposition techniques described herein may be implemented by various methods. For example, these techniques may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof. For hardware implementation, the processing units used for matrix decomposition are one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processors (DSPDs), programmable logic devices (PLDs). , Field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, other electronic units designed to perform the functions described herein, or combinations thereof.

ファームウエアおよび/またはソフトウエア実施の場合、マトリクス分解技術は、ここに記載された機能を実行するモジュール(例えば、手続、機能等)を用いて実施されてもよい。ソフトウエアコードはメモリ(例えば、図6のメモリ632または682)に記憶されてもよく、プロセッサー(例えば、プロセッサー630または680)により実行される。メモリユニットはプロセッサー内で実施されてもよくまたはプロセッサー外部で実施されてもよい。   For firmware and / or software implementations, matrix decomposition techniques may be implemented using modules (eg, procedures, functions, etc.) that perform the functions described herein. The software code may be stored in a memory (eg, memory 632 or 682 in FIG. 6) and executed by a processor (eg, processor 630 or 680). The memory unit may be implemented within the processor or external to the processor.

見出しは、参照のためにおよびあるセクションの位置をつきとめるのを支援するためにここに含まれる。これらの見出しは、見出しの下に記載される概念の範囲を制限することを意図していない。これらの概念は、明細書全体にわたって他のセクションに適用性を有していてもよい。   Headings are included here for reference and to help locate certain sections. These headings are not intended to limit the scope of the concepts described under the headings. These concepts may have applicability to other sections throughout the specification.

開示された実施形態の上述の記載は、当業者がこの発明を製作または使用することを可能にするために提供される。これらの実施形態に対する種々の変更は当業者には容易に明白であり、ここに定義される包括的原理は、この発明の精神または範囲から逸脱することなく他の実施形態に適用されてもよい。従って、この発明は、ここに示される実施形態に限定されることを意図したものではなく、ここに開示された原理および新規な特徴と一致する最も広い範囲が許容されるべきである。   The above description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the spirit or scope of the invention. . Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

図1はJacobi回転を用いて固有値分解を実行するプロセスを示す。FIG. 1 shows a process for performing eigenvalue decomposition using Jacobi rotation. 図2は第1のSVD実施形態に従ってJacobi回転を用いて特異値分解を実行するプロセスを示す。FIG. 2 shows a process for performing singular value decomposition using Jacobi rotation according to the first SVD embodiment. 図3は第2のSVD実施形態に従ってJacobi回転を用いて特異値分解を実行するプロセスを示す。FIG. 3 shows a process for performing singular value decomposition using Jacobi rotation according to the second SVD embodiment. 図4はJacobi回転を用いてマトリクスを分解するプロセスを示す。FIG. 4 shows the process of decomposing the matrix using Jacobi rotation. 図5はJacobi回転を用いてマトリクスを分解するための装置を示す。FIG. 5 shows an apparatus for decomposing a matrix using Jacobi rotation. 図6はアクセスポイントとユーザー端末のブロック図を示す。FIG. 6 shows a block diagram of the access point and the user terminal.

Claims (45)

複素値の複数のJacobi回転マトリクスを用いて複素値の第1のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行し、
前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて複素値の第2のマトリクスであって直交ベクトルを含む第2のマトリクスを導き出すように構成された少なくとも1つのプロセッサーと、
前記少なくとも1つのプロセッサーに接続されたメモリと、
を備えた装置。
Performing multiple iterations of Jacobi rotation on a first matrix of complex values using multiple Jacobi rotation matrices of complex values;
At least one processor configured to derive a second matrix of complex values based on the plurality of Jacobi rotation matrices and including orthogonal vectors;
Memory connected to the at least one processor;
With a device.
前記複数の反復の各々に対して、前記少なくとも1つのプロセッサーは、
前記第1のマトリクスに基いてサブマトリクスを形成し、
前記サブマトリクスを分解して前記サブマトリクスのための固有ベクトルを得、
前記固有ベクトルを用いてJacobi回転マトリクスを形成し、
前記Jacobi回転マトリクスを用いて前記第1のマトリクスを更新するように構成された、請求項1の装置。
For each of the plurality of iterations, the at least one processor is:
Forming a sub-matrix based on the first matrix;
Decomposing the submatrix to obtain eigenvectors for the submatrix;
Forming a Jacobi rotation matrix using the eigenvectors;
The apparatus of claim 1, configured to update the first matrix using the Jacobi rotation matrix.
前記複数の反復の各々に対して、前記少なくとも1つのプロセッサーは、前記サブマトリクスのための固有値に基いて前記サブマトリクスのための固有ベクトルを順序付けるように構成される、請求項2の装置。   3. The apparatus of claim 2, wherein for each of the plurality of iterations, the at least one processor is configured to order eigenvectors for the submatrix based on eigenvalues for the submatrix. 前記少なくとも1つのプロセッサーは、前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて固有値の第3のマトリクスを導き出すように構成される、請求項1の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the at least one processor is configured to derive a third matrix of eigenvalues based on the plurality of Jacobi rotation matrices. 前記少なくとも1つのプロセッサーは前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて複素値の第3のマトリクスを導き出し、
前記第3のマトリクスに基いて直交ベクトルを有した第4のマトリクスを導き出すように構成された、請求項1の装置。
The at least one processor derives a third matrix of complex values based on the plurality of Jacobi rotation matrices;
The apparatus of claim 1, configured to derive a fourth matrix having orthogonal vectors based on the third matrix.
前記少なくとも1つのプロセッサーは前記第3のマトリクスに基いて特異値のマトリクスを導き出すように構成された、請求項5の装置。   The apparatus of claim 5, wherein the at least one processor is configured to derive a matrix of singular values based on the third matrix. 前記少なくとも1つのプロセッサーは、前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて直交ベクトルを有する第3のマトリクスを導き出すように構成される、請求項1の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the at least one processor is configured to derive a third matrix having orthogonal vectors based on the plurality of Jacobi rotation matrices. 前記少なくとも1つのプロセッサーは、前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて特異値のマトリクスを導き出すように構成される、請求項7の装置。   The apparatus of claim 7, wherein the at least one processor is configured to derive a matrix of singular values based on the plurality of Jacobi rotation matrices. 前記少なくとも1つのプロセッサーは、前記Jacobi回転の複数の反復のための第1のマトリクスの行インデックスおよび列インデックスに対して異なる値を選択するように構成された、請求項1の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the at least one processor is configured to select different values for a row index and a column index of a first matrix for multiple iterations of the Jacobi rotation. 前記複数の反復の各々に対して、前記少なくとも1つのプロセッサーは、前記第1のマトリクスにおいて最大の非対角要素を識別し、前記最大の非対角要素に基いて前記Jacobi回転を実行するように構成された、請求項1の装置。   For each of the plurality of iterations, the at least one processor identifies the largest off-diagonal element in the first matrix and performs the Jacobi rotation based on the largest off-diagonal element. The apparatus of claim 1, configured as follows. 前記少なくとも1つのプロセッサーは、所定の反復数の後に前記第1のマトリクスに対してJacobi回転を終了するように構成される、請求項1の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the at least one processor is configured to terminate Jacobi rotation for the first matrix after a predetermined number of iterations. 前記少なくとも1つのプロセッサーは、エラー基準が満足されたかどうかを決定し、前記エラー基準が満足されると前記Jacobi回転の複数の反復を終了するように構成される、請求項1の装置。   The apparatus of claim 1, wherein the at least one processor is configured to determine whether an error criterion is satisfied and terminate the plurality of iterations of the Jacobi rotation when the error criterion is satisfied. 前記第1のマトリクスは2×2より大きい次元を有する、請求項1の装置   The apparatus of claim 1, wherein the first matrix has a dimension greater than 2 × 2. 複素値の複数のJacobi回転マトリクスを用いて複素値の第1のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行することと、
前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて複素値の第2のマトリクスであって直交ベクトルを含む第2のマトリクスを導き出すことと、
を備えた方法。
Performing multiple iterations of Jacobi rotation on a first matrix of complex values using multiple Jacobi rotation matrices of complex values;
Deriving a second matrix of complex values based on the plurality of Jacobi rotation matrices and including orthogonal vectors;
With a method.
前記第1のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行することは、各反復に対して、前記第1のマトリクスに基いてサブマトリクスを形成することと、前記サブマトリクスを分解して前記サブマトリクスのための固有ベクトルを得ることと、前記固有ベクトルを用いてJacobi回転マトリクスを形成することと、前記Jacobi回転マトリクスを用いて前記第1のマトリクスを更新することとを備えた、請求項14の方法。   Performing multiple iterations of Jacobi rotation on the first matrix includes forming a sub-matrix based on the first matrix for each iteration, and decomposing the sub-matrix to The method of claim 14, comprising: obtaining an eigenvector for a submatrix; forming a Jacobi rotation matrix using the eigenvector; and updating the first matrix using the Jacobi rotation matrix. Method. 前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて複素値の第3のマトリクスを導き出すことと、
前記第3のマトリクスに基いて直交ベクトルを有した第4のマトリクスを導き出すことと、
をさらに備えた、請求項14の方法。
Deriving a third matrix of complex values based on the plurality of Jacobi rotation matrices;
Deriving a fourth matrix having orthogonal vectors based on the third matrix;
15. The method of claim 14, further comprising:
前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて直交ベクトルを有した第3のマトリクスを導き出すことをさらに備えた、請求項14の方法。   The method of claim 14, further comprising deriving a third matrix having orthogonal vectors based on the plurality of Jacobi rotation matrices. 複素値の複数のJacobi回転マトリクスを用いて複素値の第1のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行する手段と、
前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて複素値の第2のマトリクスであって直交ベクトルを含む第2のマトリクスを導き出す手段と、
を備えた装置。
Means for performing a plurality of iterations of Jacobi rotation on a first matrix of complex values using a plurality of Jacobi rotation matrices of complex values;
Means for deriving a second matrix of complex values based on the plurality of Jacobi rotation matrices and including orthogonal vectors;
With a device.
前記第1のマトリクスに対して前記Jacobi回転の複数の反復を実行する手段は、
各反復に対して、前記第1のマトリクスに基いてサブマトリクスを形成する手段と、
前記サブマトリクスを分解して前記サブマトリクスのための固有ベクトルを得る手段と、
前記固有ベクトルを用いてJacobi回転マトリクスを形成する手段と、
前記Jacobi回転マトリクスを用いて前記第1のマトリクスを更新する手段と、
を備えた、請求項18の装置。
Means for performing a plurality of iterations of the Jacobi rotation on the first matrix;
For each iteration, means for forming a sub-matrix based on the first matrix;
Means for decomposing the submatrix to obtain eigenvectors for the submatrix;
Means for forming a Jacobi rotation matrix using the eigenvectors;
Means for updating the first matrix using the Jacobi rotation matrix;
The apparatus of claim 18 comprising:
前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて複素値の第3のマトリクスを導き出す手段と、
前記第3のマトリクスに基いて直交ベクトルを有する第4のマトリクスを導き出す手段と、
をさらに備えた、請求項18の装置。
Means for deriving a third matrix of complex values based on the plurality of Jacobi rotation matrices;
Means for deriving a fourth matrix having orthogonal vectors based on the third matrix;
The apparatus of claim 18, further comprising:
前記複数のJacobi回転マトリクスに基いて直交ベクトルを有する第3のマトリクスを導き出す手段をさらに備えた、請求項18の装置。   The apparatus of claim 18, further comprising means for deriving a third matrix having orthogonal vectors based on the plurality of Jacobi rotation matrices. 第1のマトリクスを単位マトリクスにイニシャライズし、
第2のマトリクスを複素値のエルミートマトリクスにイニシャライズし、
前記第2のマトリクスに基いて各反復に対して複素値のJacobi回転マトリクスを形成し、前記反復のための前記Jacobi回転マトリクスに基いて各反復に対して前記第1および第2のマトリクスを更新することにより前記第2のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行し、
固有ベクトルのマトリクスとして前記第1のマトリクスを供給し、
前記第2のマトリクスを固有値のマトリクスとして供給するように構成された少なくとも1つのプロセッサーと、
前記少なくとも1つのプロセッサーに接続されたメモリと、
を備えた装置。
Initialize the first matrix into a unit matrix,
Initialize the second matrix into a complex-valued Hermitian matrix,
Form a complex-valued Jacobi rotation matrix for each iteration based on the second matrix, and update the first and second matrices for each iteration based on the Jacobi rotation matrix for the iteration To perform a plurality of iterations of Jacobi rotation on the second matrix,
Supplying the first matrix as a matrix of eigenvectors;
At least one processor configured to provide the second matrix as a matrix of eigenvalues;
Memory connected to the at least one processor;
With a device.
前記複数の反復の各々に対して前記少なくとも1つのプロセッサーは、
前記第2のマトリクスに基いてサブマトリクスを形成し、
前記サブマトリクスを分解して前記サブマトリクスのための固有ベクトルを得、
前記サブマトリクスのための固有ベクトルを用いて前記Jacobi回転マトリクスを形成するように構成される、請求項22の装置。
The at least one processor for each of the plurality of iterations is
Forming a sub-matrix based on the second matrix;
Decomposing the submatrix to obtain eigenvectors for the submatrix;
23. The apparatus of claim 22, configured to form the Jacobi rotation matrix using eigenvectors for the sub-matrix.
第1のマトリクスを単位マトリクスにイニシャライズする手段と、
第2のマトリクスを複素値のエルミートマトリクスにイニシャライズする手段と、
前記第2のマトリクスに基いて各反復に対して複素値のJacobi回転マトリクスを形成する手段と、前記反復のためのJacobi回転マトリクスに基いて各反復に対して前記第1および第2のマトリクスを更新する手段とを備えた、前記第2のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行する手段と、
固有ベクトルのマトリクスとして前記第1のマトリクスを供給する手段と、
固有値のマトリクスとして前記第2のマトリクスを供給する手段と、
を備えた装置。
Means for initializing the first matrix into a unit matrix;
Means for initializing the second matrix into a complex-valued Hermitian matrix;
Means for forming a complex-valued Jacobi rotation matrix for each iteration based on the second matrix; and the first and second matrices for each iteration based on the Jacobi rotation matrix for the iteration. Means for performing a plurality of iterations of Jacobi rotation on said second matrix comprising means for updating;
Means for providing the first matrix as a matrix of eigenvectors;
Means for providing the second matrix as a matrix of eigenvalues;
With a device.
前記各反復に対して複素値のJacobi回転マトリクスを形成する手段は、
前記第2のマトリクスに基いてサブマトリクスを形成する手段と、
前記サブマトリクスを分解して前記サブマトリクスのための固有ベクトルを得る手段と、
前記サブマトリクスの固有ベクトルを用いて前記Jacobi回転マトリクスを形成する手段と、
を備えた、請求項24の装置。
Means for forming a complex-valued Jacobi rotation matrix for each iteration;
Means for forming a sub-matrix based on the second matrix;
Means for decomposing the submatrix to obtain eigenvectors for the submatrix;
Means for forming the Jacobi rotation matrix using eigenvectors of the sub-matrix;
25. The apparatus of claim 24, comprising:
第1のマトリクスを単位マトリクスにイニシャライズし、
第2のマトリクスを複素値のマトリクスにイニシャライズし、
前記第2のマトリクスに基いて各反復に対してJacobi回転マトリクスを形成し、
前記反復のためのJacobi回転マトリクスに基いて各反復に対して前記第1および第2のマトリクスを更新することにより前記第2のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行し、
右特異ベクトルのマトリクスとして前記第1のマトリクスを供給するように構成された少なくとも1つのプロセッサーと、
前記少なくとも1つのプロセッサーに接続されたメモリと、
を備えた装置。
Initialize the first matrix into a unit matrix,
Initialize the second matrix to a matrix of complex values,
Forming a Jacobi rotation matrix for each iteration based on the second matrix;
Performing multiple iterations of Jacobi rotation on the second matrix by updating the first and second matrices for each iteration based on the Jacobi rotation matrix for the iterations;
At least one processor configured to provide the first matrix as a matrix of right singular vectors;
Memory connected to the at least one processor;
With a device.
前記複数の反復の各々に対して、前記少なくとも1つのプロセッサーは、
前記第2のマトリクスに基いてサブマトリクスを形成し、
前記サブマトリクスを分解して前記サブマトリクスのための固有ベクトルを得、
前記固有ベクトルを用いて前記Jacobi回転マトリクスを形成するように構成される、請求項26の装置。
For each of the plurality of iterations, the at least one processor is:
Forming a sub-matrix based on the second matrix;
Decomposing the submatrix to obtain eigenvectors for the submatrix;
27. The apparatus of claim 26, configured to form the Jacobi rotation matrix using the eigenvectors.
前記少なくとも1つのプロセッサーは前記第2のマトリクスに基いて特異値のマトリクスを導き出すように構成される、請求項26の装置。   27. The apparatus of claim 26, wherein the at least one processor is configured to derive a matrix of singular values based on the second matrix. 前記少なくとも1つのプロセッサーは前記第2のマトリクスに基いて左特異ベクトルのマトリクスを導き出すように構成される、請求項26の装置。   27. The apparatus of claim 26, wherein the at least one processor is configured to derive a matrix of left singular vectors based on the second matrix. 第1のマトリクスを単位マトリクスにイニシャライズする手段と、
第2のマトリクスを複素値のマトリクスにイニシャライズする手段と、
前記第2のマトリクスに基いて各反復に対してJacobi回転マトリクスを形成する手段と、前記反復のためのJacobi回転マトリクスに基いて各反復に対して前記第1および第2のマトリクスを更新する手段とを備えた、前記第2のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行する手段と、
前記第1のマトリクスを右特異ベクトルとして供給する手段と、
を備えた装置。
Means for initializing the first matrix into a unit matrix;
Means for initializing the second matrix into a matrix of complex values;
Means for forming a Jacobi rotation matrix for each iteration based on the second matrix; and means for updating the first and second matrices for each iteration based on the Jacobi rotation matrix for the iteration. Means for performing a plurality of iterations of Jacobi rotation on the second matrix comprising:
Means for supplying the first matrix as a right singular vector;
With a device.
前記各反復のためのJacobi回転マトリクスを形成する手段は、
前記第2のマトリクスに基いてサブマトリクスを形成する手段と、
前記サブマトリクスを分解して前記サブマトリクスのための固有ベクトルを得る手段と、
前記固有ベクトルを用いて前記Jacobi回転マトリクスを形成する手段と、
を備えた、請求項30の装置。
Means for forming a Jacobi rotation matrix for each iteration;
Means for forming a sub-matrix based on the second matrix;
Means for decomposing the submatrix to obtain eigenvectors for the submatrix;
Means for forming the Jacobi rotation matrix using the eigenvectors;
32. The apparatus of claim 30, comprising:
第1のマトリクスを単位マトリクスにイニシャライズし、
第2のマトリクスを単位マトリクスにイニシャライズし、
第3のマトリクスを複素値のマトリクスにイニシャライズし、
各反復に対して第3のマトリクスに基いて第1のJacobi回転マトリクスを形成し、第3のマトリクスに基いて第2のJacobi回転マトリクスを形成し、前記第1のJacobi回転マトリクスに基いて前記第1のマトリクスを更新し、前記第2のJacobi回転マトリクスに基いて前記第2のマトリクスを更新し、前記第1および第2のJacobi回転マトリクスに基いて前記第3のマトリクスを更新することにより第3のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行し、
前記第2のマトリクスを左特異ベクトルのマトリクスとして供給するように構成された少なくとも1つのプロセッサーと、
前記少なくとも1つのプロセッサーに接続されたメモリと、
を備えた装置。
Initialize the first matrix into a unit matrix,
Initialize the second matrix into a unit matrix,
Initialize the third matrix to a matrix of complex values,
For each iteration, a first Jacobi rotation matrix is formed based on a third matrix, a second Jacobi rotation matrix is formed based on a third matrix, and the first Jacobi rotation matrix is Updating the first matrix, updating the second matrix based on the second Jacobi rotation matrix, and updating the third matrix based on the first and second Jacobi rotation matrices Performing multiple iterations of Jacobi rotation on the third matrix;
At least one processor configured to provide the second matrix as a matrix of left singular vectors;
Memory connected to the at least one processor;
With a device.
前記複数の反復の各々に対して、前記少なくとも1つのプロセッサーは、
前記第3のマトリクスに基いて第1のサブマトリクスを形成し、
前記第1のサブマトリクスを分解して前記第1のサブマトリクスのための固有ベクトルを得、
前記第1のサブマトリクスのための固有ベクトルを用いて前記第1のJacobi回転マトリクスを形成するように構成された、請求項32の装置。
For each of the plurality of iterations, the at least one processor is:
Forming a first sub-matrix based on the third matrix;
Decomposing the first submatrix to obtain an eigenvector for the first submatrix;
35. The apparatus of claim 32, configured to form the first Jacobi rotation matrix using eigenvectors for the first sub-matrix.
前記複数の反復の各々に対して、前記少なくとも1つのプロセッサーは、
前記第3のマトリクスに基いて第2のサブマトリクスを形成し、
前記第2のサブマトリクスを分解して前記第2のサブマトリクスのための固有ベクトルを得、
前記第2のサブマトリクスのための固有ベクトルを用いて前記第2のJacobi回転マトリクスを形成するように構成された、請求項33の装置。
For each of the plurality of iterations, the at least one processor is:
Forming a second sub-matrix based on the third matrix;
Decomposing the second sub-matrix to obtain an eigenvector for the second sub-matrix;
34. The apparatus of claim 33, configured to form the second Jacobi rotation matrix using eigenvectors for the second sub-matrix.
前記少なくとも1つのプロセッサーは前記第1のマトリクスに基いて右特異ベクトルのマトリクスを導き出すように構成される、請求項32の装置。   35. The apparatus of claim 32, wherein the at least one processor is configured to derive a matrix of right singular vectors based on the first matrix. 前記少なくとも1つのプロセッサーは、前記第3のマトリクスに基いて特異値のマトリクスを導き出すように構成された、請求項32の装置。   33. The apparatus of claim 32, wherein the at least one processor is configured to derive a matrix of singular values based on the third matrix. 第1のマトリクスを単位マトリクスにイニシャライズする手段と、
第2のマトリクスを単位マトリクスにイニシャライズする手段と、
第3のマトリクスを複素値のマトリクスにイニシャライズする手段と、
各反復に対して、前記第3のマトリクスに基いて第1のJacobi回転マトリクスを形成する手段と、前記第3のマトリクスに基いて第2のJacobi回転マトリクスを形成する手段と、前記第1のJacobi回転マトリクスに基いて前記第1のマトリクスを更新する手段と、前記第2のJacobi回転マトリクスに基いて前記第2のマトリクスを更新する手段と、前記第2のJacobi回転マトリクスに基いて前記第3のマトリクスを更新する手段とを備えた、前記第3のマトリクスに対してJacobi回転の複数の反復を実行する手段と、
左特異ベクトルのマトリクスとして前記第2のマトリクスを供給する手段と、
を備えた装置。
Means for initializing the first matrix into a unit matrix;
Means for initializing the second matrix into a unit matrix;
Means for initializing the third matrix into a matrix of complex values;
For each iteration, means for forming a first Jacobi rotation matrix based on the third matrix, means for forming a second Jacobi rotation matrix based on the third matrix, and the first Means for updating the first matrix based on a Jacobi rotation matrix, means for updating the second matrix based on the second Jacobi rotation matrix, and the first based on the second Jacobi rotation matrix. Means for performing a plurality of iterations of Jacobi rotation on said third matrix comprising means for updating a matrix of three;
Means for providing the second matrix as a matrix of left singular vectors;
With a device.
前記第1のJacobi回転マトリクスを形成する手段は、
前記第3のマトリクスに基いて第1のサブマトリクスを形成する手段と、
前記第1のサブマトリクスを分解して前記第1のサブマトリクスのための固有ベクトルを得る手段と、
前記第1のサブマトリクスのための固有ベクトルを用いて前記第1のJacobi回転マトリクスを形成する手段と、
を備えた、請求項37の装置。
The means for forming the first Jacobi rotation matrix is:
Means for forming a first sub-matrix based on the third matrix;
Means for decomposing the first sub-matrix to obtain eigenvectors for the first sub-matrix;
Means for forming the first Jacobi rotation matrix using eigenvectors for the first sub-matrix;
38. The apparatus of claim 37, comprising:
前記第2のJacobi回転マトリクスを形成するための手段は、
前記第3のマトリクスに基いて第2のサブマトリクスを形成する手段と、
前記第2のサブマトリクスを分解して前記第2のサブマトリクスのための固有ベクトルを得る手段と、
前記第2のサブマトリクスのための固有ベクトルを用いて前記第2のJacobi回転マトリクスを形成する手段と、
を備えた、請求項38の装置。
Means for forming the second Jacobi rotation matrix are:
Means for forming a second sub-matrix based on the third matrix;
Means for decomposing the second sub-matrix to obtain eigenvectors for the second sub-matrix;
Means for forming the second Jacobi rotation matrix using eigenvectors for the second sub-matrix;
40. The apparatus of claim 38, comprising:
複素値の第1のマトリクスに対してJacobi回転の第1の複数の反復を実行し、直交ベクトルを有する第1のユニタリマトリクスを得、複素値の第2のマトリクスに対してJacobi回転の第2の複数の反復を実行し、直交ベクトルを有した第2のユニタリマトリクスを得るように構成された少なくとも1つのプロセッサーであって、前記第1のユニタリマトリクスは前記第2のユニタリマトリクスのための初期解として使用される、少なくとも1つのプロセッサーと、
前記少なくとも1つのプロセッサーに接続されたメモリと、
を備えた装置。
A first plurality of iterations of Jacobi rotation is performed on the first matrix of complex values to obtain a first unitary matrix having orthogonal vectors, and a second Jacobi rotation is performed on the second matrix of complex values. At least one processor configured to perform a plurality of iterations to obtain a second unitary matrix having orthogonal vectors, wherein the first unitary matrix is an initial for the second unitary matrix At least one processor used as a solution;
Memory connected to the at least one processor;
With a device.
前記少なくとも1つのプロセッサーは複素値の第3のマトリクスに対して前記Jacobi回転の第3の複数の反復を実行し、直交ベクトルを有した第3のユニタリマトリクスを得るように構成され、前記第2のユニタリマトリクスは前記第3のユニタリマトリクスのための初期解として使用される、請求項40の装置。   The at least one processor is configured to perform a third plurality of iterations of the Jacobi rotation on a third matrix of complex values to obtain a third unitary matrix having orthogonal vectors; 41. The apparatus of claim 40, wherein a unitary matrix of is used as an initial solution for the third unitary matrix. 複素値の前記第1および第2のマトリクスは2つの周波数サブバンドのためのチャネル応答マトリクスである、請求項40の装置。   41. The apparatus of claim 40, wherein the first and second matrices of complex values are channel response matrices for two frequency subbands. 複素値の前記第1および第2のマトリクスは2つの時間間隔のチャネル応答マトリクスである、請求項40の装置。   41. The apparatus of claim 40, wherein the first and second matrices of complex values are two time interval channel response matrices. 複素値の第1のマトリクスに対してJacobi回転の第1の複数の反復を実行し、直交ベクトルを有する第1のユニタリマトリクスを得る手段と、
複素値の第2のマトリクスに対してJacobi回転の第2の複数の反復を実行し、直交ベクトルを有した第2のユニタリマトリクスを得る手段と、
を備え、前記第1のユニタリマトリクスは前記第2のユニタリマトリクスのための初期解として使用される、装置。
Means for performing a first plurality of iterations of Jacobi rotation on a first matrix of complex values to obtain a first unitary matrix having orthogonal vectors;
Means for performing a second plurality of iterations of Jacobi rotation on a second matrix of complex values to obtain a second unitary matrix having orthogonal vectors;
And wherein the first unitary matrix is used as an initial solution for the second unitary matrix.
複素値の前記第1および第2のマトリクスは2つの周波数サブバンドのためのチャネル応答マトリクスである、請求項44の装置。   45. The apparatus of claim 44, wherein the first and second matrices of complex values are channel response matrices for two frequency subbands.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008535400A (en) * 2005-04-01 2008-08-28 インターデイジタル テクノロジー コーポレーション Method and apparatus for singular value decomposition of channel matrix

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8204149B2 (en) 2003-12-17 2012-06-19 Qualcomm Incorporated Spatial spreading in a multi-antenna communication system
US7336746B2 (en) 2004-12-09 2008-02-26 Qualcomm Incorporated Data transmission with spatial spreading in a MIMO communication system
US8923785B2 (en) 2004-05-07 2014-12-30 Qualcomm Incorporated Continuous beamforming for a MIMO-OFDM system
US8285226B2 (en) 2004-05-07 2012-10-09 Qualcomm Incorporated Steering diversity for an OFDM-based multi-antenna communication system
US7978649B2 (en) 2004-07-15 2011-07-12 Qualcomm, Incorporated Unified MIMO transmission and reception
US8543070B2 (en) 2006-04-24 2013-09-24 Qualcomm Incorporated Reduced complexity beam-steered MIMO OFDM system
US8290089B2 (en) * 2006-05-22 2012-10-16 Qualcomm Incorporated Derivation and feedback of transmit steering matrix
KR101325434B1 (en) * 2006-08-17 2013-11-04 인텔 코포레이션 Method and apparatus for providing efficient precoding feedback in a mimo wireless communication system
CN101488759B (en) * 2009-02-24 2012-04-11 东南大学 Decoding method for MIMO OFDM system low density correcting code
CN101908123B (en) * 2010-06-01 2012-06-27 福建新大陆电脑股份有限公司 Hardware logic implementation device for Hough operation
CN102013907B (en) * 2010-09-29 2013-12-11 中国科学院声学研究所 A Channel Information Feedback Method for Mt×2 MIMO Eigenbeamforming System
CN103780330B (en) 2012-10-19 2017-04-26 华为技术有限公司 Signal transmission method, system and device
CN105323036A (en) * 2014-08-01 2016-02-10 中国移动通信集团公司 Method and device for performing singular value decomposition on complex matrix and computing equipment
CN105323037A (en) * 2014-08-01 2016-02-10 中国移动通信集团公司 Pre-coding method and device according to complex matrix
CN105871503B (en) * 2015-01-22 2019-03-12 华邦电子股份有限公司 Multiple-input multiple-output wireless communication system and channel decomposition method thereof
CN104618293B (en) * 2015-01-27 2017-11-28 东南大学 A kind of optimization method of the unitary transformation matrix of smooth singular value decomposition
CN104636632B (en) * 2015-03-10 2017-12-15 中国人民解放军国防科学技术大学 The small amount of storage computation of table lookup method of high-precision phase position
CN105403865B (en) * 2015-10-23 2017-10-27 河海大学 Multi-carrier signal constant envelope modulation methodology
JP7105789B2 (en) * 2017-02-17 2022-07-25 キンダイ、インコーポレイテッド Machine learning method and apparatus for ranking network nodes after using a network with software agents at the network nodes
CN107102841A (en) * 2017-04-06 2017-08-29 上海晟矽微电子股份有限公司 A kind of coordinate transform parallel calculating method and device
CN108228536B (en) * 2018-02-07 2021-03-23 成都航天通信设备有限责任公司 Method for realizing Hermitian matrix decomposition by using FPGA (field programmable Gate array)
CN110110285B (en) * 2019-04-10 2020-05-22 浙江大学 Parallel Jacobi calculation acceleration implementation method for FPGA
CN110531866B (en) * 2019-10-29 2020-03-13 深圳市瑞立视多媒体科技有限公司 Method for performing attitude calculation based on improved inverse kinematics and related equipment
CN112015369B (en) * 2020-08-25 2022-09-16 湖南艾科诺维科技有限公司 FPGA-based signal processing method, electronic device and storage medium
US12387103B2 (en) * 2021-05-12 2025-08-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Backpropagation using parametrizing angles of unitary matrix
CN114184837B (en) * 2021-12-09 2022-10-18 电子科技大学 An Instantaneous Frequency Measurement Method Based on Cordic Algorithm
US12255764B2 (en) 2021-12-10 2025-03-18 Rampart Communications, Inc. Methods and apparatus for correcting timing and frequency offsets between communications receivers and transmitters
CN116539035B (en) * 2022-01-26 2025-09-02 舜宇光学(浙江)研究院有限公司 Pose matrix determination method, positioning method, processor and mobile robot
CN115659880B (en) * 2022-09-01 2025-08-12 南京模数智芯微电子科技有限公司 Hardware circuit and method of principal component analysis algorithm based on singular value decomposition
CN116382617B (en) * 2023-06-07 2023-08-29 之江实验室 Singular value decomposition accelerator with parallel ordering function based on FPGA

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2976888B2 (en) * 1996-06-27 1999-11-10 日本電気株式会社 Circuit simulation method
DE19626984C1 (en) * 1996-07-04 1997-11-27 Siemens Ag Process for computer-aided determination of a system context function
US6510354B1 (en) * 1999-04-21 2003-01-21 Ching-Fang Lin Universal robust filtering process
US6859747B2 (en) * 2001-04-26 2005-02-22 Siemens Energy & Automation, Inc. Method and apparatus for self-calibrating a motion control system
US7327800B2 (en) * 2002-05-24 2008-02-05 Vecima Networks Inc. System and method for data detection in wireless communication systems

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6009059209, Frank Sch¨afer, Matthias Stege, Clemens Michalke, Gerhard Fettweis, "EFFICIENT TRACKING OF EIGENSPACES AND ITS APPLICATION TO MIMO−SYSTEMS", Proceedings of the IST mobile & wireless coomunications, 20030615 *
JPN6009059213, M. Becka, G. Oksa, M. Vajtersic, "Dynamic ordering for a parallelblock−Jacobi SVD algorithm", Parallel Computing, 200202, Volume 28, Issue 2, Pages 243−262 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008535400A (en) * 2005-04-01 2008-08-28 インターデイジタル テクノロジー コーポレーション Method and apparatus for singular value decomposition of channel matrix

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