[發(fā)明專利]基于信號子空間對齊的多源異質(zhì)信號干擾抑制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410165408.4
• 申請日: 2014-04-23
• 公開（公告）號: CN103929385B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王勇;朱輝;李小青;王濤;李暉
• 申請（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)寧波信息技術(shù)研究院
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04B7/04
• 代理公司: 寧波誠源專利事務(wù)所有限公司33102
• 代理人: 鄧青玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及多用戶中繼協(xié)作傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種基于信號子空間對齊的多源異質(zhì)信號干擾抑制方法。

背景技術(shù)

以物理層網(wǎng)絡(luò)編碼(Physical-layer Network Coding，以下簡稱PNC)為代表的雙向中繼(Two-way Relay Network，以下簡稱TWR)技術(shù)是當(dāng)前提高中繼網(wǎng)絡(luò)頻譜效率的極具潛力的技術(shù)之一。目前結(jié)合PNC和多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output，以下簡稱MIMO)技術(shù)的研究方案正在不斷涌現(xiàn)，這些方案中一個重要的研究方向是在源節(jié)點利用預(yù)編碼技術(shù)“改造”基于MIMO的無線雙向中繼信道(以下簡稱TWRC)，以便雙向信號可以在中繼具有相同的信道增益和相位。在“信號對齊”之后，中繼僅需要對雙向信號的“疊加信號”進(jìn)行檢測，而不需要分別檢測出兩個疊加成分的個體信息，降低了中繼接收的獨立流數(shù)目，從而簡化了中繼端信號處理的復(fù)雜度，使得基于PNC的MIMO多向中繼信道研究方興未艾。

近年來，干擾對齊思想(Interference Alignment，以下簡稱IA)被引入到了基于PNC的MIMO多向中繼信道研究中，經(jīng)演繹得到了針對網(wǎng)絡(luò)編碼的“信號空間對齊”(Signal Space Alignment，以下簡稱SSA)理論。該SSA理論不是“盲目”的直接對干擾進(jìn)行抑制，而是更“智能”的利用干擾，形成有意義的信息流，經(jīng)過源節(jié)點和中繼節(jié)點(或稱中繼站)的聯(lián)合信號處理算法達(dá)到干擾抑制的效果。

西安電子科技大學(xué)申請的中國發(fā)明專利“基于信號空間對齊的共信道多用戶干擾抑制方法”(專利號CN201110066539.3，授權(quán)公告日：2013年06月26日)主要提出了一種基于MIMO Y信道的多向中繼信息傳輸方法，其步驟是：每一個通信節(jié)點(或稱通信用戶或用戶節(jié)點)通過中繼站都會向其他通信節(jié)點發(fā)送經(jīng)過矢量加權(quán)的獨立信息；中繼站會收到經(jīng)過信號空間對齊后的疊加信號；中繼站將通信用戶對齊后的信息進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼并向用戶節(jié)點廣播發(fā)送；各用戶節(jié)點利用零空間原理來抑制接收的干擾信號并獲取期望信號。

中國發(fā)明專利CN201110066539.3公開的共信道多用戶干擾抑制方法在通信用戶數(shù)目較少的條件下能夠很好地執(zhí)行，但該方法仍然存在一些不足：當(dāng)通信用戶數(shù)目增加后，為了既減少通信用戶和中繼站天線數(shù)目的約束，又消除多用戶間信號的干擾，以確保在干擾抑制時使得零空間抑制方法能順利實現(xiàn)，必須使用天線選擇算法，這無疑增加了計算復(fù)雜度和干擾抑制復(fù)雜度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種既能消除多個通信用戶的私有信號和公共信號間的干擾，又能降低干擾抑制復(fù)雜度的基于信號子空間對齊的多源異質(zhì)信號干擾抑制方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種基于信號子空間對齊的多源異質(zhì)信號干擾抑制方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)、分別確定各個通信節(jié)點發(fā)送的異質(zhì)信號中私有信號的預(yù)編碼矢量和公共信號的預(yù)編碼矢量：

(1-1)、設(shè)有四個通信節(jié)點和一個中繼節(jié)點，每個通信節(jié)點向其他通信節(jié)點發(fā)送三路獨立私有信號，第一個通信節(jié)點和第四個通信節(jié)點發(fā)送一路公共信號，第二個通信節(jié)點和第三個通信節(jié)點發(fā)送兩路相同的公共信號，某一通信節(jié)點發(fā)送的異質(zhì)信號由該通信節(jié)點發(fā)送的私有信號和公共信號混合組成；根據(jù)這些異質(zhì)信號是否需要在中繼節(jié)點進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編碼，分別確定私有信號需要空間對齊的私有信號組合和公共信號需要空間對齊的公共信號組合；

(1-2)、利用相交子空間原理，根據(jù)公式(1)確定出能使上述私有信號中一對期望組合的私有信號對齊到相同信號子空間的預(yù)編碼矢量，根據(jù)公式(2)確定出能使上述公共信號中一對期望組合的公共信號對齊到相同信號子空間的預(yù)編碼矢量：