專利名稱：雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種無線通信領(lǐng)域的方法，具體是一種雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法。
背景技術(shù)：
中繼系統(tǒng)應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)可以提高系統(tǒng)的性能，已經(jīng)在第四代無線通信標(biāo)準(zhǔn)中得到了廣泛的應(yīng)用。如3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代移動通信合作伙伴項(xiàng)目)LTE-A (Long Term Evolation-Advanced,增強(qiáng)型長期演進(jìn))系統(tǒng)中引入無線中繼技術(shù)來減小無線鏈路的空間損耗，增大信噪比，從而提高邊緣用戶信道容量。這樣拉近了天線和終端用戶的距離，可以改善終端的鏈路質(zhì)量，從而提高系統(tǒng)的頻譜效率和用戶數(shù)據(jù)率。由于設(shè)備的復(fù)雜度較低，基于模擬網(wǎng)絡(luò)編碼的中繼系統(tǒng)具有較多的應(yīng)用和研究，取得了較好的系統(tǒng)性能提升。通過在中繼節(jié)點(diǎn)上安裝多天線，可以進(jìn)一步利用MIMO (Multiple-Input Multiple-Output,多輸入多輸出)相關(guān)技術(shù)(如分集、復(fù)用技術(shù))增強(qiáng)系統(tǒng)的傳輸性能。中繼系統(tǒng)取得的增益取決于中繼節(jié)點(diǎn)上采取的信號處理策略，根據(jù)中繼節(jié)點(diǎn)信號處理方式的不同可以將中繼節(jié)點(diǎn)分為解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼(decode-and-forward relay)和放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼(amplified-and-forword relay)等。對于解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼，中繼節(jié)點(diǎn)對接收到的比特序列進(jìn)行解碼，然后重新譯碼進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，有一個(gè)信號重建的過程。而對于放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼節(jié)點(diǎn)，中繼節(jié)點(diǎn)不對信號進(jìn)行譯碼的操作，只是將接收到的信號進(jìn)行一定的線性處理得到需要發(fā)送的信號。放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼節(jié)點(diǎn)在放大處理的時(shí)候會將有用信號和干擾噪聲信號同時(shí)進(jìn)行線性處理，沒有對干擾噪聲進(jìn)行抑制，在放大信號的同時(shí)也放大了噪聲，得到的系統(tǒng)性能較差。而解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼節(jié)點(diǎn)對信號譯碼之后能夠抑制中繼節(jié)點(diǎn)的噪聲以及其他信號的干擾，得到較好的系統(tǒng)性能，但由于譯碼的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度比較高、延時(shí)較大。由于實(shí)現(xiàn)相對簡單，放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼節(jié)點(diǎn)在實(shí)際系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本發(fā)明中采用放大轉(zhuǎn)發(fā)型中繼節(jié)點(diǎn)用于無線信號的傳輸。根據(jù)傳統(tǒng)的中繼協(xié)議，一次信息交互過程需要耗費(fèi)4個(gè)時(shí)隙完成源A —中繼、源B—中繼、中繼一源A、中繼一源B。通過采用雙向中繼系統(tǒng)可以將信息交互過程縮短到2個(gè)時(shí)隙內(nèi)完成接收時(shí)隙和發(fā)送時(shí)隙。這樣會大大增加系統(tǒng)的頻譜利用效率，提高系統(tǒng)的容量。當(dāng)兩個(gè)遠(yuǎn)距離用戶需要交換信息時(shí)，信號需要以多跳的形式通過多個(gè)中繼進(jìn)行傳輸以達(dá)到理想的系統(tǒng)性能，此時(shí)需要進(jìn)一步對每一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)信號處理方法。經(jīng)對現(xiàn)有文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，RuiWang Meixia Tao, “Joint Source and RelayPrecoding Designs for MIMO Two-Way Relay Systems,，，IEEE ICC, 2011 ( “MIM0 雙向中繼系統(tǒng)中的聯(lián)合源端和中繼預(yù)編碼設(shè)計(jì)”，IEEE國際通信會議，2011)，該文章研究了僅通過一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行雙向信號的傳輸過程，聯(lián)合設(shè)計(jì)源端和中繼的信號處理，以最小化檢測信號的均方誤差。經(jīng)檢索還發(fā)現(xiàn)，YueRong,“Optimality of Diagonalization of Multi-Hop ΜΙΜΟRelays”, IEEE Trans on wireless communications, Dec. 2009 ( “多跳 MIMO 中繼系統(tǒng)中對角化優(yōu)化設(shè)計(jì)”，IEEE無線通訊會刊，2009十二月)，該文章研究了信號在長距離傳輸情況下，通過多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)多跳通信，針對該系統(tǒng)采用對角化的方法設(shè)計(jì)各中繼端的信號處理方法。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)對解決用戶通過若干中繼節(jié)點(diǎn)，以多跳的方式進(jìn)行無線信息交互場景下的信號處理方法并沒有進(jìn)行研究，而上述的兩篇文章只是此場景的一部分。當(dāng)兩個(gè)遠(yuǎn)距離用戶需要進(jìn)行信息交互時(shí)，該場景就顯得非常必要。如何在該場景下設(shè)計(jì)一種性能較好的各中繼端信號處理的方法具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法。本發(fā)明根據(jù)MMSE (Minimum Mean Squared Error,最小均方誤差)準(zhǔn)貝U，聯(lián)合設(shè)計(jì)了各個(gè)中繼端和用戶接收端線性信號處理方法，有效改善了系統(tǒng)的比特誤碼 率性能。本發(fā)明所述的通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括2個(gè)多天線源端收發(fā)機(jī)(既是發(fā)射機(jī)也是接收機(jī))，2個(gè)多天線普通中繼節(jié)點(diǎn)和I個(gè)多天線雙向中繼節(jié)點(diǎn)，每個(gè)源端收發(fā)機(jī)都主要由一個(gè)調(diào)制器、一個(gè)解調(diào)器、一個(gè)存儲器和一個(gè)自干擾消除器組成，普通中繼節(jié)點(diǎn)和雙向中繼節(jié)點(diǎn)均主要由一個(gè)調(diào)制器、一個(gè)解調(diào)器和一個(gè)預(yù)編碼線性處理器組成，工作方式為半雙工放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼。所有中繼節(jié)點(diǎn)在后臺有一個(gè)中央處理器用于信號處理。本發(fā)明描述了一種雙向多跳無線通信方法，一個(gè)完整的通信過程在四個(gè)時(shí)隙內(nèi)完成，在第一個(gè)時(shí)隙，兩個(gè)源端收發(fā)機(jī)同時(shí)向普通中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號；在第二個(gè)時(shí)隙，兩個(gè)普通中繼節(jié)點(diǎn)將處理后的信號同時(shí)發(fā)送至雙向中繼節(jié)點(diǎn)；在第三個(gè)時(shí)隙，雙向中繼節(jié)點(diǎn)將處理后的信號廣播至兩個(gè)普通中繼節(jié)點(diǎn)；在第四個(gè)時(shí)隙，兩個(gè)普通中繼節(jié)點(diǎn)將處理后的信號同時(shí)發(fā)送至兩個(gè)源端收發(fā)機(jī)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，包括以下步驟第一步，第一源端收發(fā)機(jī)K1和第二源端收發(fā)機(jī)K2向?qū)?yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)分別發(fā)射訓(xùn)練序列，所述對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到第一源端收發(fā)機(jī)以及第二源端收發(fā)機(jī)到所述對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)的信道，其中，與第一源端收發(fā)機(jī)對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)為第一普通中繼節(jié)點(diǎn)R1，與第二源端收發(fā)機(jī)對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)為第二普通中繼節(jié)點(diǎn)R2 ；第二步，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)同時(shí)向雙向中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射訓(xùn)練序列，雙向中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和雙向中繼節(jié)點(diǎn)間的信道、以及第二普通中繼節(jié)點(diǎn)和雙向中繼節(jié)點(diǎn)間的信道；第三步，雙向中繼節(jié)點(diǎn)同時(shí)向第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射訓(xùn)練序列，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到回跳時(shí)雙向中繼節(jié)點(diǎn)和第一普通中繼節(jié)點(diǎn)間的信道、以及雙向中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)間的信道；
第四步，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)同時(shí)向?qū)?yīng)的源端收發(fā)機(jī)發(fā)射訓(xùn)練序列，所述對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)根據(jù)接收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到回跳時(shí)第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)和所述對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)之間的信道，其中，與第一普通中繼節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)為第一源端收發(fā)機(jī)，與第二普通中繼節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)為第二源端收發(fā)機(jī)；第五步，第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)將估計(jì)得到的信道信息反饋給對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)；所有中繼節(jié)點(diǎn)將所有的信道信息傳輸給中央處理器；中央處理器可以是一個(gè)與所有中繼相連的單獨(dú)設(shè)備，也可以是集成在某一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)內(nèi)的。中央處理器根據(jù)所有的信道信息迭代計(jì)算普通中繼預(yù)編碼矩陣Fk，k=l, 2，3，4，雙向中繼預(yù)編碼矩陣Fr以及第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)的接受均衡矩陣Wi, i=l, 2 ；第六步，中央處理器將計(jì)算得到的普通中繼預(yù)編碼矩陣、雙向中繼預(yù)編碼矩陣以 及接受均衡矩陣傳輸給所有中繼節(jié)點(diǎn)，然后中繼節(jié)點(diǎn)反饋接受均衡矩陣到相應(yīng)的源端收發(fā) 機(jī)，同時(shí)將源端收發(fā)機(jī)所對應(yīng)的信道信息反饋給相應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)；第七步，第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)直接將調(diào)制后的信號發(fā)射至所述對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)；第八步，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)對接收到的信號進(jìn)行線性處理，得到普通中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號，并將其發(fā)送至雙向中繼節(jié)點(diǎn)；第九步，雙向中繼節(jié)點(diǎn)對接收到的信號進(jìn)行線性處理，得到雙向中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號，并將其廣播至第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普工中繼節(jié)點(diǎn)；第十步，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)對接收到的信號進(jìn)行線性處理，得到回跳時(shí)普通中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號，并將其發(fā)送至所述對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)；第十一步，第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)對接收到的信號進(jìn)行檢測處理，得到估計(jì)的發(fā)射信號。優(yōu)選地，所述第一步中的信道估計(jì)處理方法為第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)向?qū)?yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射訓(xùn)練序列，其中第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)分別發(fā)送的發(fā)射訓(xùn)練序列SSpS2，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)分別接收到的從對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)發(fā)射的訓(xùn)練序列序號為，第一源端收發(fā)機(jī)到第一普通中繼節(jié)點(diǎn)的信道H1、以及第二源端收發(fā)機(jī)到第二普通中繼節(jié)點(diǎn)的信道G1分別由下兩式得到
權(quán)利要求
1.一種雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，第一源端收發(fā)機(jī)K1和第二源端收發(fā)機(jī)K2向?qū)?yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)分別發(fā)射訓(xùn)練序列，所述對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到第一源端收發(fā)機(jī)以及第二源端收發(fā)機(jī)到所述對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)的信道，其中，與第一源端收發(fā)機(jī)對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)為第一普通中繼節(jié)點(diǎn)R1,與第二源端收發(fā)機(jī)對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)為第二普通中繼節(jié)點(diǎn)R2 ； 第二步，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)同時(shí)向雙向中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射訓(xùn)練序列，雙向中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和雙向中繼節(jié)點(diǎn)間的信道、以及第二普通中繼節(jié)點(diǎn)和雙向中繼節(jié)點(diǎn)間的信道； 第三步，雙向中繼節(jié)點(diǎn)同時(shí)向第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射訓(xùn)練序列，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到回跳時(shí)雙向中繼節(jié)點(diǎn)和第一普通中繼節(jié)點(diǎn)間的信道、以及雙向中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)間的信道； 第四步，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)同時(shí)向?qū)?yīng)的源端收發(fā)機(jī)發(fā)射訓(xùn)練序列，所述對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)根據(jù)接收到的信號進(jìn)行信道估計(jì)，得到回跳時(shí)第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)和所述對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)之間的信道，其中，與第一普通中繼節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)為第一源端收發(fā)機(jī)，與第二普通中繼節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)為第二源端收發(fā)機(jī)； 第五步，第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)將估計(jì)得到的信道信息反饋給對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)；所有中繼節(jié)點(diǎn)將所有的信道信息傳輸給中央處理器；中央處理器根據(jù)所有的信道信息迭代計(jì)算普通中繼預(yù)編碼矩陣Fk，k=l, 2，3，4，雙向中繼預(yù)編碼矩陣Fr以及第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)的接受均衡矩陣Wi, i = 1,2； 第六步，中央處理器將計(jì)算得到的普通中繼預(yù)編碼矩陣、雙向中繼預(yù)編碼矩陣以及接受均衡矩陣傳輸給所有中繼節(jié)點(diǎn)，然后中繼節(jié)點(diǎn)反饋接受均衡矩陣到相應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)，同時(shí)將源端收發(fā)機(jī)所對應(yīng)的信道信息反饋給相應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)； 第七步，第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)直接將調(diào)制后的信號發(fā)射至所述對應(yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)； 第八步，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)對接收到的信號進(jìn)行線性處理，得到普通中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號，并將其發(fā)送至雙向中繼節(jié)點(diǎn)； 第九步，雙向中繼節(jié)點(diǎn)對接收到的信號進(jìn)行線性處理，得到雙向中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號，并將其廣播至第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普工中繼節(jié)點(diǎn)； 第十步，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)對接收到的信號進(jìn)行線性處理，得到回跳時(shí)普通中繼節(jié)點(diǎn)的發(fā)射信號，并將其發(fā)送至所述對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)； 第十一步，第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)對接收到的信號進(jìn)行檢測處理，得到估計(jì)的發(fā)射信號。
2.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第一步中的信道估計(jì)處理方法為第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)向?qū)?yīng)的普通中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射訓(xùn)練序列，其中第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)分別發(fā)送的發(fā)射訓(xùn)練序列為Sp S2，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)分別接收到的從對應(yīng)的源端收發(fā)機(jī)發(fā)射的訓(xùn)練序列序號為1 、XRl，第一源端收發(fā)機(jī)到第一普通中繼節(jié)點(diǎn)的信道H1、以及第二源端收發(fā)機(jī)到第二普通中繼節(jié)點(diǎn)的信道G1分別由下兩式得到H1 = j—XR Sf (—Im + SlSf) 1 I PslPslG1 = I—^ Sf (—Im + S2Sf ) 1 \ Ps2 - Ps2 其中M是源端收發(fā)機(jī)的天線數(shù)，pSi是訓(xùn)練序列Si的信噪比，s,，XR，C々'，rSi是源端收發(fā)機(jī)Ki發(fā)射的訓(xùn)練序列的長度，Ni是普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri的天線數(shù)，Im為大小為MXM的單位矩陣，上標(biāo)( )H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，其中i=l，2。
3.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第二步中的信道估計(jì)處理方法為第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)分別向雙向中繼節(jié)點(diǎn)R。發(fā)射訓(xùn)練序列，其中普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri發(fā)送的發(fā)射訓(xùn)練序列為*^，雙向中繼節(jié)點(diǎn)接收到的從普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri發(fā)射的訓(xùn)練序列序號為第一普通中繼節(jié)點(diǎn)到雙向中繼間的信道H2、第二普通中繼節(jié)點(diǎn)到雙向中繼間的信道G2分別由下兩式得到 H2 =~lIa- + S RiS')1 \ Pr1Pm1 G- I Y Qh( T I V Cf^ViIp -I O n \A xrp kj jy J 仏2 卜 3 PR: 2 2 2 其中/ 是訓(xùn)練序列\(zhòng)的信噪比GCa-x^，&是普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri發(fā)射的訓(xùn)練序列的長度，Ni是普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri的天線數(shù)，隊(duì)是雙向中繼節(jié)點(diǎn)R。的天線數(shù)，上標(biāo)( )H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，其中i = 1，2。
4.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第三步中的信道估計(jì)處理方法為雙向中繼節(jié)點(diǎn)分別向第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射訓(xùn)練序列，其中雙向中繼節(jié)點(diǎn)R。向普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri發(fā)送的發(fā)射訓(xùn)練序列為 ，普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri接收到的從雙向中繼節(jié)點(diǎn)R。發(fā)射的訓(xùn)練序列序號為Xr雙向中繼節(jié)點(diǎn)到第一普通中繼節(jié)點(diǎn)間的信道H3、雙向中繼節(jié)點(diǎn)到第二普通中繼節(jié)點(diǎn)間的信道G3分別由下兩式得到 H3 VrRc I Prc IG3mgV —2 其中/v.是訓(xùn)練序列的信噪比，erV/A，！一C'、[是雙向中繼節(jié)點(diǎn)R。發(fā)射的訓(xùn)練序列的長度，Ni是普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri的天線數(shù)，Nr是雙向中繼節(jié)點(diǎn)R。的天線數(shù)，上標(biāo)( )H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，其中i = 1，2。
5.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第四步中的信道估計(jì)處理方法為第一普通中繼節(jié)點(diǎn)和第二普通中繼節(jié)點(diǎn)向?qū)?yīng)的源端收發(fā)機(jī)分別發(fā)射訓(xùn)練序列，其中普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri向源端收發(fā)機(jī)Ki發(fā)送的發(fā)射訓(xùn)練序列為，源端收發(fā)機(jī)Ki接收到的從普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri發(fā)射的訓(xùn)練序列序號為，第一普通中繼節(jié)點(diǎn)到第一源端收發(fā)機(jī)間的信道H4、第二普通中繼節(jié)點(diǎn)到第二源端收發(fā)機(jī)間的信道G4分別由下兩式得到
6.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第五步中中央處理器通過迭代方法求出所有普通中繼預(yù)編碼矩陣Fk，k=l, 2，3，4，雙向中繼預(yù)編碼矩陣^以及第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)的接受均衡矩陣Wi, i = I, 2，所述迭代方法的實(shí)現(xiàn)方法是 迭代一假設(shè)所有普通中繼預(yù)編碼矩陣Fk，k=l, 2, 3，4以及雙向中繼預(yù)編碼矩陣^已知，計(jì)算第一源端收發(fā)機(jī)和第二源端收發(fā)機(jī)的接受均衡矩陣Wi, i = 1，2。其計(jì)算方法如下
7.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是， 所述第六步中中央處理器將計(jì)算得到的矩陣FbF^Wi (k=l，2，3，4，i = 1，2)傳輸給各個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri將均衡矩陣Wi反饋給源端收發(fā)機(jī)Ki,同時(shí)將信道信息H1反饋給第一源端收發(fā)機(jī)K1，將信道信息G1反饋給第二源端收發(fā)機(jī)K2。
8.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第七步中的源端收發(fā)機(jī)將經(jīng)過m-QAM調(diào)制后的信號A=、 s,]直接發(fā)送給普通中繼節(jié)點(diǎn)，其中L為源端i發(fā)射信號的流數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第八步中普通中繼節(jié)點(diǎn)的線性處理方法是 Yi=FiXi 其中Xi為普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri接收到的信號向量，Ii為普通中繼節(jié)點(diǎn)Ri發(fā)送出去的信號向量。
10.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第九步中雙向中繼節(jié)點(diǎn)的線性處理方法是 yr=Frxr 其中&為雙向中繼節(jié)點(diǎn)R。接收到的信號向量，^為中繼節(jié)點(diǎn)R。發(fā)送出去的信號向量。
11.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第十步中，在信號回跳時(shí)普通中繼節(jié)點(diǎn)的線性處理方法是 Yj = FjXj 其中\(zhòng)為信號回跳時(shí)普通中繼節(jié)點(diǎn)Rp接收到的信號向量，&為信號回跳時(shí)普通中繼節(jié)點(diǎn)Rj_2發(fā)送出去的信號向量，j=3, 4。
12.根據(jù)權(quán)利書要求I所述的雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，其特征是，所述第i^一步中源端接收機(jī)Ki的檢測處理方法是 見=W1兄， 其中&為源端接收機(jī)Ki檢測到的信號，ysi表示源端接收機(jī)Ki經(jīng)過自干擾消除后接收到的信號。
全文摘要
本發(fā)明提供雙向多跳中繼系統(tǒng)中的中繼端信號處理方法，包括通過發(fā)射訓(xùn)練序列，得到源端、普通中繼節(jié)點(diǎn)與雙向中繼節(jié)點(diǎn)相互間的估計(jì)信道；源端將估計(jì)出信道信息反饋給普通中繼節(jié)點(diǎn)，所有中繼節(jié)點(diǎn)將信道信息傳輸給中央處理器，中央處理器迭代計(jì)算普通中繼預(yù)編碼，雙向中繼預(yù)編碼和源端接收均衡矩陣；中央處理器將計(jì)算出的預(yù)編碼以及均衡矩陣傳輸給所有中繼節(jié)點(diǎn)；源端對發(fā)射信號進(jìn)行調(diào)制處理后發(fā)射至普通中繼；普通中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射信號至雙向中繼節(jié)點(diǎn)；雙向中繼節(jié)點(diǎn)廣播信號至普通中繼節(jié)點(diǎn)；普通中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)射信號至源端；源端對接收到的信號進(jìn)行檢測處理。本發(fā)明采用雙向多跳中繼的信息傳輸模式，提高了信道容量，改善了系統(tǒng)的比特誤碼率性能。
文檔編號H04B7/08GK102769486SQ20121025598
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月23日
發(fā)明者俞暉, 秦佳美, 羅漢文, 錢成, 黃劍 申請人:上海交通大學(xué)