[發明專利]一種利用串擾分布式空時編碼的方法

有效

• 申請號: 201310476782.1
• 申請日: 2013-10-12
• 公開（公告）號: CN103532678B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 劉毅;馬琪;張悅;李勇朝;李丹萍;王鵬;張海林
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04L1/06
• 分類號: H04L1/06;H04B7/15
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 王品華

技術領域

本發明屬于通信技術領域，尤其涉及一種利用串擾分布式空時編碼的方法。

背景技術

在無線協作通信網絡中，多個節點一起工作以形成一個虛擬多輸入多輸出（MIMO）系統。利用協作，能夠開發出類似MIMO系統的空間分集。中繼節點的工作模式可分為兩種，分別為全雙工FD和半雙工HD模式。在半雙工HD模式中，中繼節點在時間或頻率的正交信道上接收和發送信號，而全雙工FD模式中中繼節點僅需要一條端到端的信道進行傳輸，這使得全雙工協作協議比半雙工協作協議有更高的頻譜效率。然而，由于有相同中繼輸出和輸入之間的信號泄漏，全雙工FD模式會產生環路干擾，在兩個或更多中繼的情況下，除了自環干擾，中繼間也可能發生串擾。

Y.Liu,X.-G.Xia,andH.-L.Zhang在文章“Distributedspace-time codingforfull-duplexasynchronouscooperativecommunications”中，提出了不同方式來處理單中繼節點時一個協作網絡的自環干擾，其中并非所有環路干擾都可以被消除，而是它們中的一些被用作空時編碼來達到空間分集。

現有的方法不足之處是：使用兩個放大轉發AF中繼的協作網絡時中繼間的串擾無法消除。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種利用串擾分布式空時編碼的方法，旨在解決現有的方法使用兩個放大轉發AF中繼的協作網絡時中繼間的串擾無法消除的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種利用串擾分布式空時編碼的方法，該利用串擾分布式空時編碼的方法包括以下步驟：

第一步，采用最小均方誤差信道估計方法，估計源節點到中繼節點的信道參數中繼節點到目的節點的信道參數中繼節點環路信道參數h_kk；估計源節點到中繼節點k、j的時延

第二步，源節點對發送信號進行調制，將調制后的信號發射給中繼節點，中繼節點接收天線接收源節點的發射信號，自身的環路信號以及另一中繼發射的串擾信號，并通過發射天線向目的節點和自身發射信號，同時向另一中繼發出串擾信號；

第三步，由于中繼k已知自身環路信道信息hkk，中繼節點接收信號里的環路干擾信號項從接收信號里完全消除；

第四步，對源節點發送的數據序列進行零擴展，得到的信號為：

其中，s(i)為源節點發送的數據序列，p為零擴展長度，N為數據幀長度，N+p為幀長，m為幀指數；

第五步，中繼k接收與發送的信號，利用消除自身環路信號后中繼k的接收信息和發送信息可以得到，信號源發送上述零擴展的信號x(i)時中繼k在第0幀接收的信號為：

其中，η＝β₁β₂h₁₂h₂₁，為源節點到中繼節點k的信道參數，分別為源節點到中繼節點k,j的時延；

第六步，目的節點接收信號，兩個中繼的發送信號經過中繼鏈路衰落信道j=1,2后到達目的節點。

進一步，在第二步中，中繼節點接收信號的表達式如下：

其中，為源節點在時隙的發送信號，t^(k)(i)為中繼k在i時隙發送的信號，t^(j)(i)為中繼j在i時隙發送的信號，為中繼k處服從分布的加性噪聲。

進一步，在第三步中，為避免r^(k)(i)的幀間干擾，中繼在零擴展間隔內不發送但保持接收，中繼在第0幀真實的發送信號為：

對于中繼1，當0≤i≤φ：

當φ≤i≤N+p：

其中，

對于中繼2，當0≤i≤φ：

當φ≤i≤N+p：

其中，

進一步，在中繼1和中繼2的發送信號可利用生成矩陣進行構造，生成矩陣的構建如下：

構造生成矩陣的兩個部分序列：

其中，為源節點到中繼節點1的信道參數，為源節點到中繼節點2的信道參數，h₁₂為中繼1對中繼2的串擾信道參數，h₂₁為中繼2對中繼1的串擾信道參數，η＝β₁β₂h₁₂h₂₁，0_k是大小為k的全零向量；

利用上述兩個部分序列構造兩個中繼節點的生成序列：