[发明专利]基于正交频分复用的同时同频全双工双向中继传输方法

权利要求书

1.一种基于正交频分复用的同时同频全双工双向中继传输方法，其特征在于，所述基于正交频分复用的同时同频全双工双向中继传输方法包括：信道参数预估计方法；利用估计得到的信道系数计算双向全双工中继节点的最优放大因子；构造双向全双工中继节点等效多径信道；两个源节点调制信号并同时同频发送；中继节点接收并同时同频转发源节点发射信号；源节点利用中继节点的等效多径信道对接收信号进行频域均衡；源节点解调均衡后的接收信号，恢复得到信源信号；信道监听与修正；

所述基于正交频分复用的同时同频全双工双向中继传输方法包括以下步骤：

步骤一，两个源节点分别为S1、S2，中继节点为R，传输方式为双向同时同频全双工中继传输；第一源节点S1与中继节点之间的信道系数为h_1r，第二源节点S2与中继节点的信道系数为h_2r，两个源节点之间的信道系数为h₁₂，第一源节点S1的剩余自干扰信道系数为h₁₁，第二源节点S2的剩余自干扰信道系数为h₂₂，中继节点剩余自干扰信道系数为h_li；

步骤二，信道估计得到节点间信道参数h_1r、h_2r、h₁₂和剩余环路自干扰信道参数h₁₁、h₂₂、h_li；

步骤三，计算双向全双工中继节点处的系统最佳放大因子β，当|h_2r|²≤|h_1r|²时，用牛顿法求解等式：

求得α₁后代入公式得到最佳方法因子；当|h_2r|²≥|h_1r|²时，用牛顿法求解等式：

求得α₂后代入公式得到最佳方法因子；

其中，h_1r表示源节点S1与中继节点R之间的信道系数，h_2r表示源节点S2与中继节点R之间的信道系数，h₁₂表示源节点S1与S2之间的信道系数，h₁₁、h₂₂、h_li分别为源节点S1、源节点S2、中继节点R的剩余环路自干扰信道参数；分别表示源节点S1、源节点S2、中继节点R的噪声方差；L表示源节点发送信号中的循环前缀长度；

步骤四，利用最佳中继节点的最佳放大因子β，将中继剩余环路自干扰信号等效成多径信号，并构造等效多径信道的信道系数矩阵h；

h＝[h₁₂,h(1),…,h(l),…,h(L-1)]；

其中，h₁₂表示直达链路的信道系数，h(l)＝β(h_liβ)^l表示第l径等效信道的信道系数，1≤l≤L-1；

步骤五，在源节点S1和S2处分别对各自的发送数据进行OFDM调制，添加长度为L的循环前缀，得到发送信号x₁和x₂并同时同频进行发送；

步骤六，中继同时接收到来自源节点S1和S2的信号，将收到的信号根据放大因子进行放大转发，得到中继节点处第i时隙的发送信号t(i)：

其中，x₁(i-j)表示源节点S1第i-j时隙的发射信号，x₂(i-j)表示源节点S2第i-j时隙的发射信号，n_r(i-j)表示中继节点第i-j时隙的噪声信号，j＝1,2,…∞，等式右边第一项当作有用信号处理，右边第二项当作噪声信号处理；

步骤七，源节点S1和源节点S2同时同频接收中继节点发射的信号t(i)，得到各自的接收信号y₁和y₂，再分别去除接收信号y₁和y₂的循环前缀并对信号进行FFT，得到源节点S1的待均衡信号Y'₁和源节点S2的待均衡信号Y'₂；

步骤八，源节点S1和源节点S2分别对各自的待均衡信号Y'₁和Y'₂进行频域均衡，得到源节点S1的待解调信号和源节点S2的待解调信号

步骤九，源节点S1对其待解调信号进行解调，作为源节点S2的信源信号a₂，源节点S2对其待解调信号进行解调，作为源节点S1的信源信号a₁；

步骤十，信道监听与修正：经过10个数据帧传输后，源节点S1发送一段S1与S2都已知的训练符号，在S2处进行解调并计算误码率，若误码率在系统可容忍门限内，则继续传输数据帧；若误码率超过可容忍门限，则重新进行步骤二中的信道估计。