[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

说明书

技术领域

本发明属于采用中继的协作通信系统中的一种分布式空时发射分集技术，特别涉及一种快衰落信道中的分布式差分空时编码传输方法。

背景技术

近年来，无线中继网络中的分布式差分空时编码(DDSTC)由于在中继节点和目的节点处都无需知道源节点到中继节点之间的信道信息和中继节点到目的节点之间的信道信息而获得了很多的关注。随着人们对DDSTC的研究兴趣的高涨，各国学者陆续提出了多种DDSTC传输方案，如基于Alamouti码、实正交码、Sp(2)码、循环码、Cayley码和Clifford代数码等的DDSTC方案。而迄今为止，上述DDSTC方案中都假设了无线信道是服从慢变化的，而且在发送两个连续的DDSTC数据块时是保持不变的。然而根据中继协作协议每个DDSTC数据块占用了2T个符号周期，在上述这种假设下信道需要在4T个符号周期内保持不变。而在快衰落信道中这种假设是很难成立的，因此，DDSTC的性能在快衰落信道中将会出现恶化。

发明内容

为了减小信道快衰落对DDSTC性能带来的影响，本发明中提出了一种新的DDSTC传输方案。将其称为减小信号帧长的分布式差分空时编码传输方案，简称为RFL-DDSTC(RFL，Reduced Frame Length)。该方案利用T个不同的正交向量将DDSTC在T个符号周期内的信号压缩到一个符号周期内进行发送，使得DDSTC的信号帧长大大减小，本发明中这种新的方案因而称作为减小帧长的DDSTC，即RFL-DDSTC。RFL-DDSTC由于信号帧长减小因而可以有效减小信道快衰落对其性能带来的影响，而且，RFL-DDSTC这种减小信号帧长的思想可以适用于现有的所有DDSTC编码方案中，如基于Sp(2)码，循环码，Cayley码和Clifford代数码的DDSTC方案中。理论分析与仿真结果进一步验证了本发明中提出的RFL-DDSTC在快衰落信道中的性能优越性。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

在中继节点处对DDSTC的信号帧长用正交扩频码序列进行压缩，在目的节点首先对接收信号进行解扩，再对解扩后的信号进行差分检测即可。具体地实施过程分为三个步骤：

一、中继节点处压缩DDSTC信号帧长

由于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，在RFL-DDSTC方案中，在每个中继处采用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个正交向量可以采用任意的范数为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