[发明专利]一种适合快衰落信道的分布式差分空时编码传输方法

权利要求书

1.一种适合快衰落信道的分布式差分空时编码传输方法，其特征在于，分为如下的三步：

一、中继节点处压缩分布式差分空时编码DDSTC信号帧长

在分布式差分空时编码DDSTC中，发送每个数据块的第二步占用T个符号周期，即每个中继的发送信号的帧长为T，而在减小信号帧长的分布式差分空时编码RFL-DDSTC中，每个中继处采用T个正交向量将帧长为T的信号压缩为具有单位帧长的短信号，T个正交向量采用任意的范数为1的正交向量，将其选为T个正交扩频码序列，

对于第(τ-1)个数据块，假设第i个中继处的T×1维的发送信号为其中表示在(T+k)时刻发出的信号，这样发送将占用T个符号周期，在每个中继处，首先采用一个扩频码矩阵C＝[c₁ c₂…c_T]来压缩在T个符号周期的发送信号假设P×1维的扩频码c_k(k＝1，…，T)相互正交且范数为1，即满足其中δ_kl表示Kronecker delta函数，c_k的长度P定义为其扩频增益，因此，在第i个中继处发出的P×1维的压缩信号为

bi(τ-1)=Cti(τ-1)=Σk=1Tcktik(τ-1)---(9)]]>

显然，仅仅占用了一个符号周期，且是T个扩频码序列c_k(k＝1，…，T)的线性组合，其加权系数为这样发送第(τ-1)个数据块的第二步将在第T+1个时刻内完成，对应的信道增益为g_i(T+1)，这样，目的节点对应于第(τ-1)个数据块的接收信号则为

Y(τ-1)=Σi=1Rgi(T+1)bi(τ-1)+W(τ-1)]]>

=Σi=1Rgi(T+1)Cti(τ-1)+W(τ-1)---(10)]]>

=Σi=1Rgi(T+1)C(P2P1+1Airi(τ-1))+W(τ-1)]]>

其中是对应于第(τ-1)个数据块在第i个中继处第一步中的T×1维的接收信号，将代入式(10)中可得

Y(τ-1)=P1P2TP1+1CS(τ-1)H~(τ-1)+N~(τ-1)---(11)]]>

其中对应于第(τ-1)个数据块的新的信道向量可以表示为噪声为

同样，对于第τ个数据块中将从第i个中继处发出的信号仍然采用扩频码矩阵来压缩它，这样在第二步第i个中继发出的信号仍然只占用了一个符号周期，对应的信道增益为g_i(2T+2)，因此，对应于第τ个数据块目的节点的接收信号可以表示为

Y(τ)=P1P2TP1+1CS(τ)H~(τ)+N~(τ)=P1P2TP1+1CU(τ)S(τ-1)H~(τ)+N~(τ)---(12)]]>

其中信道向量为噪声为N~(τ)=P2P1+1Σi=1Rgi(2T+2)CAivi(τ)+W(τ);]]>

二、目的节点处解扩接收信号

在目的节点进行接收处理时，首先对两个接收信号Y^(τ-1)和Y^(τ)用c_k(k＝1，…，T)分别进行解扩处理，得到

dk(τ-1)=ckHY(τ-1)=Σi=1Rgi(T+1)tik(τ-1)+ckHW(τ-1)---(13)]]>

dk(τ)=ckHY(τ)=Σi=1Rgi(2T+2)tik(τ)+ckHW(τ)---(14)]]>

随后，将Y^(τ-1)和Y^(τ)解扩后的信号分别整理成T×1维的向量和将y^(τ-1)和y^(τ)写成矩阵形式可以表示为

y(τ-1)=P1P2TP1+1S(τ-1)H~(τ-1)+Z(τ-1)---(15)]]>

y(τ)=P1P2TP1+1S(τ)H~(τ)+Z(τ)---(16)]]>

其中显然，在对接收信号解扩后，DDSTC原始的信号S^(τ-1)和S^(τ)出现在式(15)和(16)中；

三、差分检测

因此，在如下假设成立的条件下，可以用式(5)中的差分解码器来检测信号：

H~(τ-1)=H~(τ)---(17)]]>

此时上面两个信道增益之间的时间间隔仅为(T+1)个符号周期，与DDSTC解码时的假设(8)相比，减小信号帧长的分布式差分空时编码RFL-DDSTC解码时的假设(17)对于DDSTC在快衰落信道中的性能的影响较小，因此，在快衰落信道中，减小DDSTC的帧长可以有效提高其性能。