[发明专利]一种利用串扰分布式空时编码的方法

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种利用串扰分布式空时编码的方法。

背景技术

在无线协作通信网络中，多个节点一起工作以形成一个虚拟多输入多输出（MIMO）系统。利用协作，能够开发出类似MIMO系统的空间分集。中继节点的工作模式可分为两种，分别为全双工FD和半双工HD模式。在半双工HD模式中，中继节点在时间或频率的正交信道上接收和发送信号，而全双工FD模式中中继节点仅需要一条端到端的信道进行传输，这使得全双工协作协议比半双工协作协议有更高的频谱效率。然而，由于有相同中继输出和输入之间的信号泄漏，全双工FD模式会产生环路干扰，在两个或更多中继的情况下，除了自环干扰，中继间也可能发生串扰。

Y.Liu,X.-G.Xia,andH.-L.Zhang在文章“Distributedspace-time codingforfull-duplexasynchronouscooperativecommunications”中，提出了不同方式来处理单中继节点时一个协作网络的自环干扰，其中并非所有环路干扰都可以被消除，而是它们中的一些被用作空时编码来达到空间分集。

现有的方法不足之处是：使用两个放大转发AF中继的协作网络时中继间的串扰无法消除。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种利用串扰分布式空时编码的方法，旨在解决现有的方法使用两个放大转发AF中继的协作网络时中继间的串扰无法消除的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种利用串扰分布式空时编码的方法，该利用串扰分布式空时编码的方法包括以下步骤：

第一步，采用最小均方误差信道估计方法，估计源节点到中继节点的信道参数中继节点到目的节点的信道参数中继节点环路信道参数h_kk；估计源节点到中继节点k、j的时延

第二步，源节点对发送信号进行调制，将调制后的信号发射给中继节点，中继节点接收天线接收源节点的发射信号，自身的环路信号以及另一中继发射的串扰信号，并通过发射天线向目的节点和自身发射信号，同时向另一中继发出串扰信号；

第三步，由于中继k已知自身环路信道信息hkk，中继节点接收信号里的环路干扰信号项从接收信号里完全消除；

第四步，对源节点发送的数据序列进行零扩展，得到的信号为：

其中，s(i)为源节点发送的数据序列，p为零扩展长度，N为数据帧长度，N+p为帧长，m为帧指数；

第五步，中继k接收与发送的信号，利用消除自身环路信号后中继k的接收信息和发送信息可以得到，信号源发送上述零扩展的信号x(i)时中继k在第0帧接收的信号为：

其中，η＝β₁β₂h₁₂h₂₁，为源节点到中继节点k的信道参数，分别为源节点到中继节点k,j的时延；

第六步，目的节点接收信号，两个中继的发送信号经过中继链路衰落信道j=1,2后到达目的节点。

进一步，在第二步中，中继节点接收信号的表达式如下：

其中，为源节点在时隙的发送信号，t^(k)(i)为中继k在i时隙发送的信号，t^(j)(i)为中继j在i时隙发送的信号，为中继k处服从分布的加性噪声。

进一步，在第三步中，为避免r^(k)(i)的帧间干扰，中继在零扩展间隔内不发送但保持接收，中继在第0帧真实的发送信号为：

对于中继1，当0≤i≤φ：

当φ≤i≤N+p：

其中，

对于中继2，当0≤i≤φ：

当φ≤i≤N+p：

其中，

进一步，在中继1和中继2的发送信号可利用生成矩阵进行构造，生成矩阵的构建如下：

构造生成矩阵的两个部分序列：

其中，为源节点到中继节点1的信道参数，为源节点到中继节点2的信道参数，h₁₂为中继1对中继2的串扰信道参数，h₂₁为中继2对中继1的串扰信道参数，η＝β₁β₂h₁₂h₂₁，0_k是大小为k的全零向量；

利用上述两个部分序列构造两个中继节点的生成序列：