專利名稱：基于雙向多中繼網(wǎng)絡(luò)的分布式循環(huán)重疊空時(shí)碼傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，涉及一種分布式空時(shí)碼傳輸方法，可用于包括兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)、多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)，且源節(jié)點(diǎn)配置單天線、中繼節(jié)點(diǎn)配置雙天線的雙向中繼網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
中繼傳輸是指利用中繼節(jié)點(diǎn)協(xié)助源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的傳輸方法。雙向中繼網(wǎng)絡(luò)中，兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)均利用中繼節(jié)點(diǎn)同時(shí)向?qū)Ψ桨l(fā)送信息，較一般的單向中繼通信，其頻譜效率更高。為 了獲取分集增益，中繼節(jié)點(diǎn)可以將接收信號進(jìn)行處理后再以一定形式發(fā)送給兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收信號檢測得到發(fā)送信號估計(jì)。2006 年 Yindi Jing 等在 IEEE Transaction on Wireless Communications 上發(fā)表的文章“Distributed space-time coding in wireless relay networks” 中，針對單向中繼傳輸系統(tǒng)，首次提出分布式空時(shí)塊碼的概念。其方案是利用多個(gè)配置單天線的中繼節(jié)點(diǎn)將從源節(jié)點(diǎn)接收到的信號進(jìn)行線性編碼后發(fā)送給目的節(jié)點(diǎn)，但該方案只適用于中繼節(jié)點(diǎn)配置單天線的中繼網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)中繼節(jié)點(diǎn)具有多天線時(shí)，沒有考慮到多個(gè)天線接收信號可以聯(lián)合處理的特性。2009年，J.Harshan和B.S.Rajan考慮中繼節(jié)點(diǎn)具有雙天線時(shí)，在IEEETransaction on Wireless Communications 上發(fā)表的論文 “Co-ordinate interleaveddistributed space-time coding for two-antenna-relays networks，，中提出了一種坐標(biāo)交織分布式空時(shí)碼設(shè)計(jì)方案，但該方案要求一個(gè)碼塊中的發(fā)送信號數(shù)是中繼天線數(shù)目的兩倍以上，同時(shí)需要計(jì)算機(jī)搜索獲得滿分集，導(dǎo)致接收端檢測復(fù)雜度過高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對已有技術(shù)的不足，提出一種基于雙向多中繼網(wǎng)絡(luò)的分布式循環(huán)重疊空時(shí)碼傳輸方法，以獲得滿分集增益和最大編碼增益，同時(shí)降低接收端檢測的復(fù)雜度。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思路是:通過兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)對基帶調(diào)制信號進(jìn)行預(yù)編碼之后發(fā)送給中繼節(jié)點(diǎn)，中繼節(jié)點(diǎn)對接收信號進(jìn)行線性壓縮處理后再以一定形式發(fā)送給兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)，源節(jié)點(diǎn)利用最大似然等算法對其接收信號進(jìn)行檢測。其具體實(shí)現(xiàn)步驟包括如下:(I)源節(jié)點(diǎn)對基帶調(diào)制信號進(jìn)行預(yù)編碼，獲取源節(jié)點(diǎn)的發(fā)送信號1:(Ia)兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)分別將由2N個(gè)復(fù)星座符號組成的基帶調(diào)制信號Xk進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，每個(gè)源節(jié)點(diǎn)得到兩路信號xk，。和Xk^ k=l，2，N=2b為中繼節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，b為一個(gè)非負(fù)整數(shù)；(Ib)每個(gè)源節(jié)點(diǎn)對上述兩路信號分別進(jìn)行預(yù)編碼得到編碼信號:sk，。= Pxto,
^ _ P* *其中，*表示共軛運(yùn)算，P為預(yù)編碼矩陣
權(quán)利要求
1.一種基于雙向多中繼網(wǎng)絡(luò)的分布式循環(huán)重疊空時(shí)碼傳輸方法包括如下步驟: (1)源節(jié)點(diǎn)對基帶調(diào)制信號進(jìn)行預(yù)編碼，獲取源節(jié)點(diǎn)的發(fā)送信號％= (Ia)兩個(gè)源節(jié)點(diǎn)分別將由2N個(gè)復(fù)星座符號組成的基帶調(diào)制信號Xk進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，每個(gè)源節(jié)點(diǎn)得到兩路信號xk，。和Xk^ k=l, 2，N=2b為中繼節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)，b為一個(gè)非負(fù)整數(shù)；(Ib)每個(gè)源節(jié)點(diǎn)對上述兩路信號分別進(jìn)行預(yù)編碼得到編碼信號:sk，。= Pxto,*_ p* *其中，*表示共軛運(yùn)算，P為預(yù)編碼矩陣，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙向多中繼網(wǎng)絡(luò)的分布式循環(huán)重疊空時(shí)碼傳輸方法，其中所述步驟(3)中第j個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)在第I個(gè)時(shí)隙內(nèi)對接收信號&進(jìn)行線性處理時(shí)的系數(shù)矩陣Au，和第j個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)在第I個(gè)時(shí)隙內(nèi)對接收信號的共軛r；進(jìn)行線性處理時(shí)的系數(shù)矩陣Bju的獲取步驟如下: (3.1)構(gòu)造接收信號的索引矩陣
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙向多中繼網(wǎng)絡(luò)的分布式循環(huán)重疊空時(shí)碼傳輸方法，其中步驟(5)所述的遞歸Alamouti循環(huán)矩陣,按如下步驟構(gòu)建: (5.1)根據(jù)已知的一個(gè)2X2的遞歸Alamouti循環(huán)矩陣集合:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙向多中繼網(wǎng)絡(luò)的分布式循環(huán)重疊空時(shí)碼傳輸方法，其中步驟(6)所述的兩源節(jié)點(diǎn)分別采用最大似然檢測方法對判決信號\、22進(jìn)行檢測，按如下步驟進(jìn)行: (6.1)第一個(gè)源節(jié)點(diǎn)利用兩個(gè)最大似然檢測器對判決信號A進(jìn)行檢測，得到最大似然估計(jì)值、X2,e:
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于雙向多中繼網(wǎng)絡(luò)的分布式循環(huán)重疊空時(shí)碼傳輸方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)的分集增益低、誤碼率性能差、檢測器較復(fù)雜的問題。其實(shí)現(xiàn)步驟是兩源節(jié)點(diǎn)對基帶調(diào)制信號進(jìn)行預(yù)編碼得到源節(jié)點(diǎn)發(fā)送信號；兩源節(jié)點(diǎn)同時(shí)向所有中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送預(yù)編碼之后的信號；所有中繼節(jié)點(diǎn)接收上述兩源節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號；每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)將接收到的信號進(jìn)行線性壓縮處理，得到其兩根天線上的發(fā)送信號，并將其發(fā)送給兩源節(jié)點(diǎn)；兩源節(jié)點(diǎn)接收上述中繼節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號，并同時(shí)構(gòu)造判決信號，最后采用最大似然檢測方法對上述判決信號進(jìn)行檢測。本發(fā)明具有能夠提高系統(tǒng)誤碼率性能、獲得滿分集增益和最大編碼增益、降低檢測器復(fù)雜度的優(yōu)點(diǎn)，可用于雙向多中繼網(wǎng)絡(luò)的傳輸。
文檔編號H04L1/06GK103220089SQ201310165258
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月7日
發(fā)明者宮豐奎, 楊娜, 葛建華, 王勇, 張南, 李靖 申請人:西安電子科技大學(xué)