【CN110635858A】一种基于量子计算的自回归模型信道预测方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910279857.4

(22)申请日 2019.04.09

(71)申请人 杭州电子科技大学

地址 310018 浙江省杭州市经济技术开发

区白杨街道2号大街1158号

(72)发明人 翟光蔚　曾嵘　包建荣　

(74)专利代理机构 浙江千克知识产权代理有限

公司 33246

代理人 周希良

(51)Int.Cl.

H04B 17/391(2015.01)

H04L 25/02(2006.01)

(54)发明名称

一种基于量子计算的自回归模型信道预测

方法

(57)摘要

本发明提出一种基于量子计算的自回归模

型信道预测方法，包括：步骤1，获取已知信道值，

设置AR模型的阶数，根据当前已知信道值预测后

一时刻的信道值；

步骤2：采用最小二乘法求解AR 模型系数的估计值得出计算公式；步骤3：采

用量子计算求解所述计算公式，得出量子状态的

AR模型系数|d>；步骤4：定义一组测量算子M，通

过计算获得AR模型系数估计值。本发明

将求解AR模型系数的最小二乘估计与量子计算

结合，能够有效地降低经典计算的复杂度，并且

在计算结果上与现有系数估计效果相当。权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 110635858 A 2019.12.31

C N 110635858

A

1.一种基于量子计算的自回归模型信道预测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，获取已知信道值，设置AR模型的阶数p，根据当前已知信道值预测后一时刻的信道值，

步骤2：采用最小二乘法求解AR模型系数的估计值得出计算公式；

步骤3：采用量子计算求解所述计算公式，得出量子状态的AR模型系数|d>；

步骤4：定义一组测量算子M，通过计算获得AR模型系数估计值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

步骤1中，

其中p是AR模型的阶数，c n -1,...c n -p 是已知信道值，d j 是AR模型的系数；

步骤2具体包括以下步骤：

步骤21，通过最小二乘法对AR模型的系数进行估计：

当n≥p+1时，残差

为

残差平方和为

步骤22，

求解残差平方和的最小值时的

作为AR模型系数d 1,d 2,…,d p 的估

计值：

记其中ε为残差，

得到如下线性方程组

Y＝Xd+ε

目标函数表示为

S(d)＝(Y -Xd)T (Y -Xd)＝Y T Y -2Y T Xd+d T X T Xd

其中(Y -Xd)T 为矩阵(Y -Xd)的转置矩阵，Y T 为矩阵Y的转置矩阵，

对参数d求导并令其为0，

参数d的估计值为

权　利　要　求　书1/2页2CN 110635858 A