[發(fā)明專利]一種自適應解碼轉發(fā)協(xié)作系統(tǒng)的信號選擇合并方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310062280.4
• 申請日: 2013-02-27
• 公開（公告）號: CN103095360A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 趙洪林;趙大偉;馬永奎;張佳巖;李濤;賈敏
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: H04B7/08
• 分類號: H04B7/08
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 金永煥

1.一種自適應解碼轉發(fā)協(xié)作系統(tǒng)的信號選擇合并方法，其特征在于自適應解碼轉發(fā)協(xié)作系統(tǒng)的信號選擇合并方法按以下步驟實現(xiàn)：

一、各支路信號的輸入：

解碼轉發(fā)協(xié)作系統(tǒng)包括目的節(jié)點D，源節(jié)點S以及N個參與協(xié)作的中繼節(jié)點R，信號通過S-D支路或S-R_i-D支路進行傳輸，其中，i＝1...N；

二、最優(yōu)比例系數(shù)的求解：

基于比例系數(shù)的選擇合并器平均誤比特率的近似值為

PRay(N+1)≈(γ‾SD)-1Πn=1N(γ‾RnD)-1|h(N+1)(0)|2(N+1)[cMSdMS2(N+1)Πn=0N1βn+Σi=1N((1-2PRaySRi)cMRidMRi2(N+1)Πn=0Nβiβn)]]]>

+(γ‾SD)-1Πn=1N(γ‾RnD)-1Σi=1N(γ‾RiD)N+1γ‾SRiN!cMS4dMS2Πn=0Nβiβn---(1)]]>

=(γ‾SD)-1Πn=1N(γ‾RnD)-1(m0+Σi=1N(γ‾RiD)N+1γ‾SRimi)]]>

其中m₀、m_i約為常數(shù)，γ_JK為各支路的瞬時信噪比，為各支路的平均信噪比，JK∈{SR_i，R_iD，SD}，i＝1...N，n＝1...N，M_S為源節(jié)點S調制階數(shù)，M_Ri為中繼節(jié)點R調制階數(shù)，β₀為S-D支路的最優(yōu)比例系數(shù)，β_i為R_i-D支路的最優(yōu)比例系數(shù)，表示S-Ri支路瑞利信道下的平均誤比特率；

基于比例系數(shù)的選擇合并器的平均誤比特率P_Ray(N+1)是各支路比例系數(shù)的函數(shù)，因此求解最優(yōu)的比例系數(shù)只需求解如下優(yōu)化問題：

{β1opt,β2opt,....,βNopt}=argmin{0<βi≤1,i=1...N}PRay(N+1)---(2)]]>

A、由多元函數(shù)求極值的必要條件可知，最優(yōu)比例系數(shù)必滿足：

∂PRay(N+1)∂βi|βi=βiopt=0,i=1...N---(3)]]>

求解該方程組即可解得最優(yōu)的比例系數(shù)；

B、利用式(1)提供的平均誤比特率近似值求解各支路比例系數(shù)的迭代初始值：對式(1)進行求偏導數(shù)并解方程組可得

βiinitial=[dMS2(N+1)cMS(PRAYSRi(2(N+1)!|h(N+1)(0)|γ‾RiDN+1-2cMRidMRi2(N+1))+cMRidMRi2(N+1))]-1/(N+1)---(4)]]>

式(4)即可作為牛頓迭代法的初始值，由式(4)可見，當增大時，最優(yōu)比例系數(shù)β_i增大，而由于隨中繼調制階數(shù)M_Ri的提高而變大，因此M_Ri越高，最優(yōu)比例系數(shù)β_i越小；

C、利用牛頓迭代法求得各支路最優(yōu)比例系數(shù)：將各支路比例系數(shù)的迭代初始值代入公式(3)，利用牛頓迭代法求得各支路最優(yōu)比例系數(shù)；

三、基于比例系數(shù)的選擇合并器信號的選擇與輸出：

基于比例系數(shù)的選擇合并器將根據(jù)各支路求得的最優(yōu)比例系數(shù)根據(jù)公式(5)選出最佳的支路作為輸出，即完成了自適應解碼轉發(fā)協(xié)作系統(tǒng)的基于比例系數(shù)的選擇合并器信號的輸出：

基于比例系數(shù)的選擇合并器將根據(jù)如下規(guī)則選擇某一支路信號作為輸出：

由于M_Ri≥M_S，i＝1...N，因此取β₀＝1，受調制階數(shù)提高及中繼可能存在錯誤傳播的影響，0＜β_i＜1，i＝1...N。