[发明专利]多中继协同通信系统中基于循环正交序列的信道估计方法

权利要求书

1.一种多中继协同通信系统中基于循环正交序列的信道估计方法，其特征在于它的步骤如下：

1)源节点采用广播方式向系统中全部                                                个中继节点发送信道训练序列，信道训练序列具有循环正交特性；

2)各中继节点接收到信道训练序列后，各中继节点确定该中继节点上的移位间隔，以该间隔循环移位接收的信道训练序列并进行放大后，向目的节点转发放大后的信道训练序列；各中继节点转发到目的节点的信道包括两部分，一是该信道本身的时域冲激响应，二是该中继节点与具有最短传输路径的中继节点之间存在的传输时延差；

3)目的节点接收到的信号是来自各个中继转发的信道训练序列的叠加，目的节点利用叠加的信道训练序列，将经过某个中继节点的源节点到目的节点的中继信道作为整体进行估计；

4）目的节点将全部个中继信道合成总中继信道向量，将总中继信道向量作为一个待估变量，目的节点利用各中继节点转发的训练序列之间的正交性，精确估计出总中继信道向量，每个中继信道的估计是估计的总中继信道向量的一个片段。

2.根据权利要求1中所述的一种多中继协同通信系统中基于循环正交序列的信道估计方法，其特征在于所述的信道训练序列的表达式为：

，

在信道训练序列之前插入循环前缀来消除块间干扰，循环正交特性是指长度为的训练序列，其不同间隔循环移位的序列之间的互相关值为零，即

其中，运算表示对长度为的向量进行了个符号的循环移位，表示信道训练序列的能量。

3.根据权利要求1中所述的一种多中继协同通信系统中基于循环正交序列的信道估计方法，其特征在于所述的步骤2)中各中继节点接收到信道训练序列后，各中继节点确定该中继节点上的移位间隔，以该间隔循环移位接收的信道训练序列并进行放大，向目的节点转发放大后的信道训练序列为：不同中继节点对接收到的信道训练序列循环移位的间隔是不同的，其中第个中继循环移位的间隔为，大于中继信道的最大多径时延，中继信道指的是源节点经过某个中继节点到目的节点的信道，其最大多径时延是由于多径传输引起的，在新序列前重新插入循环前缀，放大后向目的节点转发该序列，各中继节点转发到目的节点的信道包括两部分，一是该信道本身的时域冲激响应，二是该中继节点与具有最短传输路径的中继节点之间存在的传输时延差，将第个中继节点到目的节点的多径信道定义为维的向量：

中继信道可定义为源-中继信道和中继-目的信道的线性卷积，即，其中为源节点到第个中继节点的多径信道的时域冲激响应，而最大多径时延可以表示为

，

其中为源节点到第个中继节点的多径信道的长度，为第个中继节点到目的节点的多径信道的长度。

4.根据权利要求1中所述的一种多中继协同通信系统中基于循环正交序列的信道估计方法，其特征在于所述的步骤3)为：采用频域均衡技术时，各节点发送的序列前均有循环前缀，线性卷积等价于圆周卷积，目的节点接收到的信号表示为，

其中表示圆周卷积运算，为第个中继的放大系数，为目的节点上总等效噪声，目的节点接收到的信号是来自各个中继转发的信道训练序列的叠加，目的节点利用叠加的信道训练序列，将经过某个中继节点的源节点到目的节点的中继信道作为整体进行估计。

5.根据权利要求1中所述的一种多中继协同通信系统中基于循环正交序列的信道估计方法，其特征在于所述的步骤4)为：目的节点利用各中继节点转发的训练序列之间的正交性，精确估计出总中继信道向量，每个中继信道的估计是估计的总中继信道向量的一个片段，定义源节点发送到第个中继节点的等效信号矩阵为

扩展中继信道长度至，即当时，有，将放大系数作为中继信道的一部分，

目的节点接收到得信号表示为维的向量；

定义个中继信道组成总中继信道向量；

定义总的信号矩阵为；

则利用定义的和可以获得总中继信道向量的最小二乘（Least Sqare, LS）估计，

经过第个中继节点的中继信道的LS估计是总中继信道向量估计值的一个片段

。