[发明专利]基于网络编码的双工无线中继通信方法

权利要求书

1.一种基于网络编码的双工无线中继通信方法，包括步骤如下：

（1）用户A以广播形式发送信息

在时隙1，用户A将要发送的信息进行M阶脉冲幅度调制M-PAM，并将调制信号X_A广播出去，其中M满足：M＝2^k，k为大于0的整数；中继站与基站分别接收到用户A所发送的信号，并记作Y_AR和Y_AD：

Y_AR＝h_ARX_A+n_AR

Y_AD＝h_ADX_A+n_AD

其中，Y_AR表示中继站从用户A所接收到的信号，Y_AD表示基站从用户A所接收到的信号，h_AR表示用户A到中继站R的信道衰减系数，h_AD表示用户A到基站D的信道衰减系数，n_AR表示从用户A到中继站R传输过程中在R处的加性高斯白噪声，n_AD表示从用户A到基站D传输过程中在D处的加性高斯白噪声；

（2）用户B以广播形式发送信息

在时隙2，用户B将要发送的信息进行M阶脉冲幅度调制M-PAM，并将调制信号X_B广播出去，其中M满足：M＝2^k，k为大于0的整数；中继站与基站分别接收到用户B所发送的信号，并记作Y_BR和Y_BD：

Y_BR＝h_BRX_B+n_BR

Y_BD＝h_BDX_B+n_BD

其中，Y_BR表示中继站从用户B所接收到的信号，Y_BD表示基站从用户B所接收到的信号，h_BR表示用户B到中继站R的信道衰减系数，h_BD表示用户B到基站D的信道衰减系数，n_BR表示从用户B到中继站R传输过程中在R处的加性高斯白噪声，n_BD表示从用户B到基站D传输过程中在D处的加性高斯白噪声；

（3）中继站进行网络编码

3a）在时隙3，中继站分别对接收到两个用户A和B的信号进行解调，得到解调后的比特信息；

3b）中继站对解调后的比特信息进行星座重排，即采用与用户终端A和B不同的M-PAM映射方式，对这两个用户的解调比特信息重新进行调制，得到用户A的调制信号X′_A和用户B的调制信号X′_B；

3c）将上述经过星座重排后的调制信号X′_A和乩X′_B别调制到信号空间的同相分量和正交分量上去，得到正交叠加信号X_R，并将其转发给基站：

X_R＝X′_A+jX′_B

其中j代表虚数单元；

（4）基站进行网络解码

4a）在时隙3，基站接收到来自中继站的信号Y_RD：

Y_RD＝h_RDX_R+n_RD

其中，h_RD表示中继站R到基站D的信道衰减系数，n_RD表示从中继站R到基站D传输过程中在D处的加性高斯白噪声；

4b）从中继站的信号Y_RD中分离出两个用户A和B信号，并分别记作X_AR和X_BR：

XAR=Re[YRDhRD*]=||hRD||2XA′+Re[hRD*nRD]]]>

XBR=Im[YRDhRD*]=||hRD||2XB′+Im[hRD*nRD]]]>

其中，X_AR表示从Y_RD中所分离出的包含用户A比特信息的信号，X_BR表示从Y_RD中所分离出的包含用户B比特信息的信号，(·)^*表示取复共轭，Im[·]表示取虚部运算，Re[·]表示取实部运算，||·||²表示取模平方；

4c）基站对所述信号Y_AD和X_AR采用最大似然解调算法恢复出用户A的估计信息；基站对所述信号Y_BD和X_BR采用最大似然解调算法恢复出用户B的估计信息。