[發(fā)明專(zhuān)利]雙向中繼通信系統(tǒng)信號(hào)發(fā)送和接收方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710292755.7
• 申請(qǐng)日: 2017-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107395542B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁應(yīng)敞;張倩倩;黃雨迪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L27/20
• 分類(lèi)號(hào): H04L27/20;H04L27/22;H04B7/155
• 代理公司: 成都點(diǎn)睛專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51232
• 代理人: 葛啟函

1.雙向中繼通信系統(tǒng)信號(hào)發(fā)送和接收方法，所述雙向中繼通信系統(tǒng)包括基站1 、基站2和中繼臺(tái)，其特征在于：

在基站1 端，包括：

數(shù)據(jù)發(fā)送：在發(fā)送的數(shù)據(jù)中插入標(biāo)記符號(hào)構(gòu)成發(fā)送符號(hào)，所述標(biāo)記符號(hào)在基站1 和基站2 均為已知的；

信號(hào)接收：包括以下步驟：

S1、進(jìn)行標(biāo)記符號(hào)重構(gòu)；其中，

基站1收到的信號(hào)為：

其中，s₁＝[s₁(1),s₁(2),…s₁(n)，…,s₁(N)]為基站1的發(fā)送符號(hào)構(gòu)成的信號(hào)向量，s₁(n)表示s₁中的第n個(gè)發(fā)送符號(hào)，n＝1,2，...，N，s₂＝[s₂(1),s₂(2),…s₂(n)，…,s₂(N)]為基站2的發(fā)送符號(hào)構(gòu)成的信號(hào)向量，s₂(n)表示s₂中的第n個(gè)發(fā)送符號(hào)，n＝1,2，...，N，N表示共有N個(gè)發(fā)送符號(hào)，h₁表示從基站1到中繼臺(tái)的信道響應(yīng)，h₂表示從基站2到中繼臺(tái)的信道響應(yīng)，u是指中繼臺(tái)的接收噪聲，u₁是指基站1的接收噪聲，u(n)表示u中第n個(gè)數(shù)據(jù)，n＝1,2，...，N，u₁(n)表示u₁中第n個(gè)數(shù)據(jù)，n＝1,2，...，N，其中u(n)和u₁(n)服從均值為0方差為σ²的循環(huán)對(duì)稱(chēng)復(fù)高斯分布，即u(n)、u₁(n)和s(n)都獨(dú)立；P_r表示中繼臺(tái)的平均發(fā)送功率，x表示中繼臺(tái)接收到的信號(hào)，x＝h₁s₁+h₂s₂+u；通過(guò)基站1和基站2各自發(fā)送的標(biāo)記符號(hào)來(lái)重構(gòu)出所有的標(biāo)記符號(hào)；

S2、采用聚類(lèi)算法對(duì)部分接收信號(hào)聚類(lèi)，具體為采用高斯混合模型的聚類(lèi)方法：

將要聚類(lèi)的接收信號(hào)用c表示，共有M個(gè)接收信號(hào)，令最大似然函數(shù)為

其中，c(m)表示c中第m個(gè)接收信號(hào)，m＝1,2，...，M，I為高斯分布具有相同的協(xié)方差矩陣的個(gè)數(shù)，在通信系統(tǒng)中，令發(fā)送端以相等概率發(fā)送各發(fā)送符號(hào)，并且噪聲的方差在不同時(shí)刻保持不變，I個(gè)高斯分布具有相同的協(xié)方差矩陣，利用這些先驗(yàn)信息，令得

在期望最大化算法中通過(guò)引入隱變量來(lái)求參數(shù)即引入隱變量z來(lái)求解，其中z_i∈{0,1}，并且即z中只有元素為1，c(m)屬于第i組的概率為

將(3)式中的函數(shù)關(guān)于均值和協(xié)方差分別求導(dǎo)等于0可得

通過(guò)將公式(3)、(4)、(5)經(jīng)過(guò)迭代就可以求得高斯混合分布的參數(shù)，并將c(m)分組，首先將重構(gòu)出的標(biāo)記符號(hào)作為初始均值，將1作為初始方差，通過(guò)(3)式計(jì)算后驗(yàn)概率，然后基于(3)式的結(jié)果計(jì)算(4)、(5)式的值，再將(4)、(5)式的結(jié)果用于計(jì)算(3)式，如此迭代，直到似然函數(shù)(2)式小于門(mén)限值，γ(z_mi)中對(duì)于i＝1,…,I中最大值對(duì)應(yīng)的下標(biāo)代表c(m)所在的組；

S3、采用S1中重構(gòu)的標(biāo)記符號(hào)標(biāo)識(shí)S2中獲得的聚類(lèi)，即將接收信號(hào)聚類(lèi)好之后，再用重構(gòu)的標(biāo)記符號(hào)標(biāo)識(shí)每一組所代表的發(fā)送符號(hào)；

S4、恢復(fù)出部分接收到的發(fā)送符號(hào)；

S5、重復(fù)步驟S2-S4恢復(fù)全部接收到的發(fā)送符號(hào)；

在基站2 端，采用與上述基站1 端完全相同的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。