[发明专利]基于Lattice编码放大转发的网络编码方法及系统

权利要求书

1.一种基于Lattice编码放大转发的网络编码方法，其特征在于，包括步骤：

S1.信源节点S_i使用n维Lattice编码器向中继节点r发送导频信号和数据信号；

S2.所述中继节点r将接收到的数据信号进行模运算，并对所述接收到的导频信号进行叠加、放大转发处理，获得信道状态信息CSI；

S3.所述中继节点r将得到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号发送至信源节点S_i；

S4.所述信源节点S_i通过Lattice解码器对接收到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号进行解码，获得期望信息；

在步骤S1中，信源节点S_i使用n维Lattice编码器获得Λ_s、然后以平均功率σ²(Λ_s)＝P发送信号，表示为：

其中，Λ_s表示球面，X_i表示信源节点S_i发送的符号；C_i表示Λ_s的Voronoi的基本单元，U_i表示调制符号；V_s表示Λ_s的Voronoi区域；Λ_s表示Lattice码；表示Λ_s的模操作；

步骤S2中，信源节点S_i包括S₁、S₂，中继节点r接收到的数据信号，表示为：

Y_r＝h_1rX₁+h_2rX₂+n_r；

其中，Y_r表示中继节点r将接收到的数据信号；h_1r、h_2r表示中继节点通过计算导频信号获得的信道状态信息CSI；X₁、X₂分别表示信源节点S₁、S₂发送的符号；n_r表示中继节点处的加性噪声；

在步骤S2中，中继节点r将接收数据信号Y_r进行模运算，则得到中继节点r处的传输信号，表示为：

其中，X_r表示中继节点r处的传输信号；h_x表示中继节点进行模运算的系数；u_x表示均匀分布于区域h_xv_s的跳频信号；α_x表示中继节点放大信号的放大因子；

步骤S4中，信源节点S_i接收到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号，表示为：

Y_i＝h_irX_r+n_i；

其中，Y_i表示信源节点S_i接收到的信号；X_r表示中继节点的发送符号；n_i表示信源节点S_i处的加性噪声；h_ir经过通过计算导频信号获得的信道状态信息CSI；

根据上述公式可得出，信源节点Si处的接收信号Y_i写为：

其中i≠j，i，j∈{1，2}；为期望信号；为已知信号。

2.一种基于Lattice编码放大转发的网络编码系统，其特征在于，包括：

第一发送模块，用于信源节点S_i使用n维Lattice编码器向中继节点r发送导频信号和数据信号；

处理模块，用于所述中继节点r将接收到的数据信号进行模运算，并对所述接收到的导频信号进行叠加、放大转发处理，获得信道状态信息CSI；

第二发送模块，用于所述中继节点r将得到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号发送至信源节点S_i；

解码模块，用于所述信源节点S_i通过Lattice解码器对接收到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号进行解码，获得期望信息；

在第一发送模块中，信源节点S_i使用n维Lattice编码器获得Λ_s、然后以平均功率σ²(Λ_s)＝P发送信号，表示为：

其中，Λ_s表示球面，X_i表示信源节点S_i发送的符号；C_i表示Λ_s的Voronoi的基本单元，U_i表示调制符号；V_s表示Λ_s的Voronoi区域；Λ_s表示Lattice码；表示Λ_s的模操作；

处理模块中，信源节点S_i包括S₁、S₂，中继节点r接收到的数据信号，表示为：

Y_r＝h_1rX₁+h_2rX₂+n_r；

其中，Y_r表示中继节点r将接收到的数据信号；h_1r、h_2r表示中继节点通过计算导频信号获得的信道状态信息CSI；X₁、X₂分别表示信源节点S₁、S₂发送的符号；n_r表示中继节点处的加性噪声；

在处理模块中，中继节点r将接收数据信号Y_r进行模运算，则得到中继节点r处的传输信号，表示为：

其中，X_r表示中继节点r处的传输信号；h_x表示中继节点进行模运算的系数；u_x表示均匀分布于区域h_xv_s的跳频信号；α_x表示中继节点放大信号的放大因子；

解码模块中，信源节点S_i接收到的信道状态信息CSI、导频信号和经过模运算的数据信号，表示为：

Y_i＝h_irX_r+n_i；

其中，Y_i表示信源节点S_i接收到的信号；X_r表示中继节点的发送符号；n_i表示信源节点S_i处的加性噪声；h_ir经过通过计算导频信号获得的信道状态信息CSI；

根据上述公式可得出，信源节点Si处的接收信号Y_i写为：

其中i≠j，i，j∈{1，2}；为期望信号；为已知信号。