一种用于推导空间滤波器矩阵的装置，包括： 第一处理器，用以推导信道响应矩阵；以及 第二处理器，用以执行多次旋转以迭代地得到所述信道响应矩阵的伪逆矩阵的第一矩阵和第二矩阵并基于所述第一和第二矩阵推导空间滤波器矩阵， 所述第二处理器用以对于所述信道响应矩阵的多行中的每一行：基于所述第一矩阵、所述第二矩阵、和信道响应行矢量形成中间矩阵，并对所述中间矩阵执行至少两次旋转以使所述中间矩阵的至少两个元素归零； 其中所述第二处理器用以基于下式对多次迭代中的每一次执行至少两次旋转： 其中， 是对应于第i次迭代的所述第一矩阵，Bi是对应于第i次迭代的所述第二矩阵，hi是所述信道响应矩阵的第i行，ei是第i个元素为1且其余元素为0的矢量，ki和li是非本态矢量，是标量，0是全零矢量，并且Θi是表示对应于第i次迭代的所述至少两次旋转的变换矩阵。

您好！作为您的人工智能辅助工具，我已根据您提供的目标专利说明书（CN101243629B）以及对比文件（D1-D5）的原文进行了深入的技术特征比对与创造性分析。

*(注：您在提示词中列出了D6的标题，但未提供D6的具体文本内容，因此本次无效分析及特征比对将严格基于D1-D5的原文进行。)*

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### 一、 结合目标专利说明书的权利要求解释

目标专利的核心在于**避免直接计算矩阵求逆**，从而降低MIMO系统中空间滤波器权重的硬件计算复杂度。

结合目标专利说明书（特别是【0011】段、【0012】段以及【0102】-【0113】段落），权利要求1对应于说明书中的**第二实施例**。

* **技术特征A** 描述了获取信道响应矩阵（$H$）的常规前端处理。

* **技术特征B、C、D、E** 是该专利的核心发明点。权利要求中提及的“执行至少两次旋转以使中间矩阵的至少两个元素归零”在说明书中明确对应于**Givens旋转（Givens rotation）**。

* 第二处理器通过构建包含第一矩阵（对应说明书中的 $P_{i-1}^{1/2}$）和第二矩阵（对应 $B_{i-1}$）以及信道响应行矢量（$h_i$）的增广矩阵（中间矩阵 $Y_i$），利用Givens旋转（即特征E中的变换矩阵 $\Theta_i$）逐行进行迭代（内迭代与外迭代），使元素归零（对应QR分解）。最终间接求得伪逆矩阵，从而推导出MMSE空间滤波器矩阵。

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### 二、 对比文件公开情况分析

通过对D1-D5原文的详细研读，这些文件主要涉及MIMO系统中的空间接收机处理（如CCMI、MMSE等）、信道估计、本征模式分解（SVD）以及连续干扰消除（SIC）。

* **D1 (WO03071711A2)**

* **公开内容：** 毫无异议地公开了特征A。D1的[0085]-[0099]段落描述了CCMI和MMSE接收机处理技术，明确需要估计信道响应矩阵 $H$（Eq 1）。

* **未公开：** 仅公开了计算滤波器矩阵的理论公式（涉及矩阵求逆），完全未公开特征B、C、D、E中具体的迭代旋转算法。

* **D2 (US20030235255A1)**

* **公开内容：** 公开了特征A。在[0053]-[0054]段描述了推导估计信道频率响应矩阵 $\hat{H}$，并对其进行奇异值分解（SVD）。

* **未公开：** 未公开通过中间矩阵进行旋转以迭代求取伪逆矩阵的具体过程（特征B-E）。

* **D3 (WO2004038984A2)**

* **公开内容：** 公开了特征A。描述了MIMO系统中提取信道响应矩阵 $H$，并讨论了单用户/多用户及MMSE、CCMI滤波器的数学表达（如Eq 18）。

* **未公开：** 同样属于系统级/理论级的空间处理论述，未实质公开底层的硬件高效求逆算法（特征B-E）。

* **D4 (US06801580B2)**

* **公开内容：** 公开了特征A。重点在于多径信道下的排序连续干扰消除（SIC）接收机处理，包括获取信道脉冲响应矩阵（Eq 1）。

* **未公开：** 未公开如何高效率计算空间滤波器权重的特征B-E。

* **D5 (US2005078762A1)**

* **公开内容：** 公开了特征A。在[0057]-[0074]段详细推导了MMSE空间滤波器矩阵 $W(k)$ 的计算过程（Eq 14, Eq 19），明确指出了为了抑制串扰需要进行矩阵求逆运算。

* **未公开：** D5使用了直接的矩阵求逆公式，并未公开特征B、C、D、E所限定的降次或旋转迭代算法。

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### 三、 技术特征比对表格

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### 四、 创造性分析及最接近的对比文件

**1. 最接近的对比文件选择**

在进行创造性（Invalidity）分析时，**D5 (US20050078762A1)** 最适合作为最接近的对比文件。

* **理由：** D5不仅公开了获取信道响应矩阵 $H$，还在其段落 [0067]-[0074] 中详细探讨了MMSE接收机的空间处理，并给出了包含矩阵求逆的滤波器权重计算公式（例如 Eq 14: $W(k) = \dots [ \dots + \phi_{nn}(k)]^{-1}$）。D5揭示了需要计算滤波器权重的系统架构，距离目标专利“如何计算这些权重”的场景最近。

**2. 区别技术特征**

目标专利权利要求1与D5的区别特征为**技术特征B、C、D、E**，即通过特定的中间矩阵构造并利用多次旋转（Givens旋转）迭代求解伪逆矩阵的底层硬件算法。

**3. 解决的技术问题与技术效果**

* **整体解决的技术问题：** 如何避免在MIMO系统接收机空间处理中直接进行高复杂度的矩阵求逆计算。

* **技术效果：** 将复杂的矩阵求逆转换为适合硬件（如CORDIC处理器）高效执行的迭代旋转（加法和移位操作），极大降低了硬件实现的计算开销和延迟。

**4. 创造性评价结论**

从D1-D5的公开内容来看，本领域技术人员在面临“降低矩阵求逆计算复杂度”这一技术问题时，无法从这些文件中获得使用Givens旋转迭代求解 $Y_i \cdot \Theta_i = Z_i$ 的技术启示。D1-D5均停留在通信系统级算法公式（直接求逆或SVD分解）的层面，未深入到避免求逆的具体数值分析算法层面。因此，权利要求1相对于D1-D5具备突出的实质性特点和显著的进步。

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### 五、 提出无效请求最薄弱的技术特征

若作为无效宣告请求人，针对本专利提出无效请求，**最薄弱（最难以攻克）的技术特征是特征C、D、E的组合**。

**分析原因：**

1. **高度具体的数学与算法限定：** 特征C、D、E实际上限定了一种非常具体的数值计算方法（基于QR分解的Givens旋转硬件映射）。在常规的通信系统专利（如D1-D5）中，通常只会列出最终的滤波器数学公式（如 $M = P \cdot H^H$ 等），而极少会详细公开为了实现该公式所采用的底层迭代归零过程。

2. **缺乏技术启示：** 即使结合两篇以上的现有技术，要拼凑出具有严格先后顺序的“形成中间矩阵”、“执行至少两次旋转使两个元素归零”、“应用 $\Theta_i$ 变换矩阵”这一系列特征，几乎必然面临“事后诸葛亮”（Hindsight）的驳回风险。现有对比文件完全没有给出将滤波器求解转化为该特定旋转迭代过程的任何暗示。

作为一名经验丰富的专利代理师，我将为您对目标专利（CN101243629B）的权利要求1进行深度解析，并结合对比文件D1至D6的原文及详细出处进行实质性公开与创造性分析。

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### 一、 目标权利要求1的技术特征拆解与说明书释义

结合目标专利说明书的**第二实施例**（说明书【0094】-【0113】段），权利要求1的技术特征可精确解析如下：

* **技术特征A（前序+部分主体）：一种用于推导空间滤波器矩阵的装置，包括：第一处理器，用以推导信道响应矩阵；**

* *说明书释义*：对应于MIMO系统接收端对信道状态信息的获取。说明书【0021】段指出，MIMO信道可由一个 $R \times T$ 的信道响应矩阵 $H$ 表征，第一处理器通过接收到的导频或信号估计出该矩阵。

* **技术特征B：第二处理器，用以执行多次旋转以迭代地得到所述信道响应矩阵的伪逆矩阵的第一矩阵和第二矩阵并基于所述第一和第二矩阵推导空间滤波器矩阵；**

* *说明书释义*：对应说明书【0094】段，为了避免直接计算矩阵求逆带来的巨大计算量，第二处理器通过迭代过程推导 $P$ 的平方根即 $P^{1/2}$（第一矩阵）和 $B$（第二矩阵），其中 $P^{1/2}$ 等于 $R^{-1}$，被称为 $P$ 的平方根，最终空间滤波器矩阵 $M$ 基于 $P^{1/2}$ 和 $B$ 计算得出。

* **技术特征C：所述第二处理器用以对于所述信道响应矩阵的多行中的每一行：基于所述第一矩阵、所述第二矩阵、和信道响应行矢量形成中间矩阵，并对所述中间矩阵执行至少两次旋转以使所述中间矩阵的至少两个元素归零；**

* *说明书释义*：对应说明书【0102】-【0103】段。外迭代是对信道响应矩阵的每一行 $h_i$ 执行。在每次外迭代中，利用2x2的Givens旋转逐次地使中间矩阵（即式17中的 $Y_i$）的第一行中的元素归零。由于有多个元素需要归零，因此必须执行“至少两次旋转”（内迭代）。

* **技术特征D & E（具体迭代公式及参数定义）：其中所述第二处理器用以基于下式对多次迭代中的每一次执行至少两次旋转：...（矩阵变换式及参数定义）**

* *说明书释义*：对应说明书【0094】段的**式（17）**。该公式通过酉变换矩阵 $\Theta_i$（表示至少两次旋转的变换矩阵）对包含上一代第一矩阵 $P_{i-1}^{1/2}$、第二矩阵 $B_{i-1}$ 和当前信道行 $h_i$ 的中间矩阵 $Y_i$ 进行变换，使右侧矩阵的第一行除第一个元素外全部归零，从而迭代输出更新后的第一和第二矩阵。

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### 二、 对比文件技术特征比对分析与出处

通过对对比文件原文的检索与比对，发现 **D2（EP1100213A2）** 及其同族专利 **D3（JP2001196982A）** 已经对本权利要求的所有技术特征进行了**毫无异议的公开（实质公开）**。D2/D3的申请人/发明人均为 Babak Hassibi，其核心发明正是通过酉变换（Square-root algorithm）免求逆地迭代推导MIMO系统中的Nulling Vector。

#### 权利要求1与对比文件特征比对表

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### 三、 最接近对比文件的选择与创造性评述

#### 1. 最接近对比文件的确定：D2（EP1100213A2）/ D3（JP2001196982A）

在创造性分析中，**D2（或D3）最适合作为最接近的对比文件**。

* **整体解决的技术问题**：D2与目标专利完全一致，都是为了解决MIMO通信系统中，直接计算信道矩阵求逆或伪逆时计算复杂度过高（按 $M^4$ 比例增加）、硬件实现困难且浮点运算不稳定的技术问题。

* **技术效果**：D2段落[0017]明确指出，该方案将计算复杂度降低到 $M^3$ 数量级，完全避免了矩阵平方和求逆，极大地增强了数值稳定性，允许在更便宜的固定小数点DSPs中实现。这与目标专利追求的“高效率地计算滤波器权重”的技术效果完全重合。

#### 2. 其他对比文件的特征公开情况

由于D2/D3已经全同地公开了权利要求1的全部技术特征，属于**新颖性缺陷（或无创造性）**。为了完善分析，补充其余对比文件的特征交叉情况：

* **D1 (US6144711A)**：公开了MIMO-OFDM系统的空时/空频处理及信道估计（特征A），但未公开通过酉变换/旋转算法免求逆推导空间滤波器矩阵的特定迭代公式（特征B、C、D、E）。

* **D4 (US2002118781A)** & **D5 (US2003012315A)** & **D6 (US2003125040A1)**：均公开了MIMO系统中的MMSE、CCMI（迫零）或连续干扰消除（V-BLAST）等接收机空间处理技术（涉及特征A、B的部分概念），但它们在计算接收权重或伪逆时，要么未给出具体的矩阵无要求逆演进公式，要么采用的是常规的MMSE矩阵逆算（如D6中给出的常规MMSE矩阵逆），未能公开特征C、D、E中的正交酉变换迭代阵列。

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### 四、 结论：无效请求中最薄弱的技术特征

若对该目标专利提出无效宣告请求，本权利要求**最薄弱（即最容易被攻破）的特征是：特征D和特征E（即核心迭代公式）。**

* **原因分析**：通常在专利审查或诉讼中，带有复杂数学矩阵公式的权利要求会因其高度的抽象性和表面上的复杂性而被认为具有创造性。但本案中，对比文件D2/D3在先公开了**完全相同的阵列架构和迭代平移机制**（卡尔曼滤波平方根阵列在MIMO解耦中的应用）。目标专利的公式（式17）与D2段落[0042]和[0044]中的公式相比，仅仅是**将部分矩阵和矢量进行了常规的符号替换**（例如将D2中的 $Q$ 命名为 $B$，将 $r_{e,i}^{1/2}$ 命名为标量）。

* **无效策略**：依据《专利审查指南》，这种纯粹的符号和标签替换属于本领域技术人员无需付出创造性劳动就能直接等同替换的常规变换。因此，直接以 **D2（或D3）作为单篇对比文件** 即可主张权利要求1不具备新颖性（A22）或明显不具备创造性（A22.3）。

如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二处理器用以将所述第一矩阵初始化为单位矩阵并将所述第二矩阵初始化为全零。

如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二处理器用以对所述多次旋转中的每一次执行Givens旋转以使包含所述第一和第二矩阵的中间矩阵的一个元素归零。

如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述伪逆矩阵对应于最小均方误差(MMSE)空间滤波器矩阵。

如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二处理器用以基于下式推导所述空间滤波器矩阵： 1/2 其中，M是所述空间滤波器矩阵，P 是所述第一矩阵，B是所述第二矩阵，并且“H”是共轭转置。

一种推导空间滤波器矩阵的方法，包括： 执行多次旋转以迭代地得到信道响应矩阵的伪逆矩阵的第一矩阵和第二矩阵；并且 基于所述第一和第二矩阵推导所述空间滤波器矩阵， 其中所述执行多次旋转包括，对于多次迭代中的每一次：基于所述第一矩阵、所述第二矩阵、和对应于所述信道响应矩阵的一行的信道响应行矢量形成中间矩阵，并且对所述中间矩阵执行至少两次旋转以使所述中间矩阵的至少两个元素归零； 其中执行多次旋转包括基于下式对多次迭代中的每一次执行至少两次旋转： 其中， 是对应于第i次迭代的所述第一矩阵，Bi是对应于第i次迭代的所述第二矩阵，hi是所述信道响应矩阵的第i行，ei是第i个元素为1且其余元素为0的矢量，ki和li是非本态矢量，是标量，0是全零矢量，并且Θi是表示对应于第i次迭代的所述至少两次旋转的变换矩阵。

如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述执行多次旋转包括 对所述多次旋转中的每一次执行Givens旋转以使包含所述第一和第二矩阵的中间矩阵的一个元素归零。

一种用于推导空间滤波器矩阵的装置，包括： 用于执行多次旋转以迭代地得到信道响应矩阵的伪逆矩阵的第一矩阵和第二矩阵的装置；以及 用于基于所述第一和第二矩阵推导空间滤波器矩阵的装置， 其中所述用于执行多次旋转的装置包括，对于多次迭代中的每一次：用于基于所述第一矩阵、所述第二矩阵、和对应于所述信道响应矩阵的一行的信道响应行矢量形成中间矩阵的装置，以及用于对所述中间矩阵执行至少两次旋转以使所述中间矩阵的至少两个元素归零的装置； 其中所述用于执行多次旋转的装置包括用于基于下式对多次迭代中的每一次执行至少两次旋转的装置： 其中， 是对应于第i次迭代的所述第一矩阵，Bi是对应于第i次迭代的所述第二矩阵，hi是所述信道响应矩阵的第i行，ei是第i个元素为1且其余元素为0的矢量，ki和li 1/2 是非本态矢量，ri 是标量，0是全零矢量，并且Θi是表示对应于第i次迭代的所述至少两次旋转的变换矩阵。

如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述用于执行多次旋转的装置包括： 用于对所述多次旋转中的每一次执行Givens旋转以使包含所述第一和第二矩阵的中间矩阵的一个元素归零的装置。

一种用于推导空间滤波器矩阵的装置，包括 第一处理器，用以推导信道响应矩阵；以及 第二处理器，用以基于所述信道响应矩阵推导第一矩阵，执行所述第一矩阵的本征值分解以得到酉阵和对角阵，并且基于所述酉阵、所述对角阵、以及所述信道响应矩阵推导所述空间滤波器矩阵； 其中所述第二处理器用以基于下式推导所述第一矩阵： 其中，X是所述第一矩阵，H是所述信道响应矩阵，I是单位矩阵，是噪声方差，并且“H”是共轭转置。

如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二处理器用以对所述第一矩阵执行多次Jacobi旋转以得到所述酉阵和所述对角阵。

如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第二处理器用以基于下式推导所述空间滤波器矩阵： 其中，M是所述空间滤波器矩阵，H是所述信道响应矩阵，V是所述酉阵，Λ是所述对角阵，并且“H”是共轭转置。

一种推导空间滤波器矩阵的方法，包括： 基于信道响应矩阵推导第一矩阵； 执行所述第一矩阵本征值分解以得到酉阵和对角阵；并且 基于所述酉阵、所述对角阵、以及所述信道响应矩阵推导所述空间滤波器矩阵； 其中推导第一矩阵包括基于下式推导所述第一矩阵： 其中，X是所述第一矩阵，H是所述信道响应矩阵，I是单位矩阵，是噪声方差，并且“H”是共轭转置。

如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述分解第一矩阵包括： 对所述第一矩阵执行多次Jacobi旋转以得到所述酉阵和所述对角阵。

一种用于推导空间滤波器矩阵的装置，包括： 用于基于信道响应矩阵推导第一矩阵的装置； 用于对所述第一矩阵执行本征值分解以得到酉阵和对角阵的装置；以及 用于基于所述酉阵、所述对角阵、以及所述信道响应矩阵推导空间滤波器矩阵的装置； 其中用于推导第一矩阵的装置包括用于基于下式推导所述第一矩阵的装置： 其中，X是所述第一矩阵，H是所述信道响应矩阵，I是单位矩阵，是噪声方差，并且“H”是共轭转置。

如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述用于分解第一矩阵的装置包括 用于对所述第一矩阵执行多次Jacobi旋转以得到所述酉阵和所述对角阵的装置。