[發明專利]一種OFDM-AF系統數據檢測方法

有效

• 申請號: 201910336765.5
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN110113283B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 李鋒;張佳辰;陳江濤
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26;H04B7/08;H04B17/336
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

一種OFDM?AF系統數據檢測方法，(1)根據OFDM?AF系統模型，對等效信道噪聲w建立一個由K個復高斯加權組成的混合復高斯模型，并根據等效鏈路模型畫出系統因子圖；(2)對因子圖中各變量的先驗分布f_y,f_s,f_u,f_β,f_δ,進行合理假設，其中k＝0,...,K?1；(3)基于各因子的先驗分布，利用VMP算法推導出因子圖中各變量的迭代閉式解；(4)根據等效信道噪聲總方差，步驟(1)中混合復高斯函數的參數變量，對因子圖中各變量的初始值進行設定，利用(3)中的各閉式解迭代計算待檢測數據。本發明利用混合復高斯函數對系統噪聲的概率分布函數進行近似，基于不完全CSI與變分消息傳遞推導出系統各參數的迭代閉式解，從而使接收端準確的進行信號恢復，能夠更有效地適應真實的OFDM?AF系統，且復雜度低。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，特別涉及一種OFDM-AF系統數據檢測方法。

背景技術

中繼節點在無線通信中可以被視為虛擬天線，實現協同分集，對抗信道衰落，提高網絡可靠性。目前，發展比較成熟的兩種中繼轉發方式為放大轉發(AF)和解碼轉發(DF)。在AF中繼模式下，中繼節點對接收到的信號先進行放大再轉發給接收端，增強信號與噪聲之間的差異以提高通信質量，同時也可以擴大通信覆蓋范圍。基于正交頻分復用(OFDM)的AF中繼技術可以有效地抑制頻率選擇性衰落信道，從而提高系統性能。

在OFDM-AF系統中，信道狀態信息(CSI)是接收機進行信號檢測的必要條件，通常利用信道估計的方法來獲得CSI,然而無論估計的精確度如何，都必然存在估計誤差，而CSI的精確與否直接影響恢復發送信號的精確度。

目前基于OFDM-AF系統的研究中，無論是對CSI的估計或是對發送信號檢測方法中，普遍都將系統中的噪聲考慮為高斯噪聲。雖然這樣的假設符合大數定理且便于計算與表達，但已有文獻指出實際系統中的噪聲由于自然環境和人為因素影響，普遍具有非高斯特性。簡單地將噪聲處理為高斯噪聲顯然不符合實際系統要求，而這種錯誤的選擇，將直接導致系統性能的下降。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明提出了一種OFDM-AF系統數據檢測方法，利用混合復高斯函數對系統噪聲的概率分布函數進行近似，基于不完全CSI與變分消息傳遞(VMP)推導出系統各參數的迭代閉式解，從而使接收端準確的進行信號恢復，本發明能夠更有效地適應真實的OFDM-AF系統，且復雜度低。

為了達到上述目的，本發明采用下述技術方案來實現。

一種OFDM-AF系統數據檢測方法，包括下述步驟：

(1)根據OFDM-AF系統模型，對等效信道噪聲w建立一個由K個高斯加權組成的混合復高斯模型，并根據等效鏈路模型畫出系統因子圖；

(2)對因子圖中各變量的先驗分布f_y,f_s,f_u,f_β,f_δ,進行合理假設，其中k＝0,...,K-1；

(3)基于各因子的先驗分布，利用VMP算法推導出因子圖中各變量的迭代閉式解；

(4)根據等效信道噪聲總方差，步驟(1)中混合復高斯函數的參數變量，對因子圖中各變量的初始值進行設定，利用步驟(3)中的各閉式解迭代計算待檢測數據。

所述步驟(1)中，等效信道噪聲w＝[w₀,w₁,...,w_N-1]^T，其混合復高斯模型的概率密度函數為