[发明专利]用于多跳虚拟MIMO系统VAA间通信模型的设计方法

说明书

本发明公开了用于多跳虚拟MIMO系统VAA间通信模型的设计方法，包括步骤一：建立基于信道模型的多跳虚拟多输入多输出系统的传播和连接模型；步骤二：在多跳虚拟多输入多输出系统的传播和连接模型的基础上，建立基于帧ALOHA通讯协议的节点协作创建虚拟天线阵列；步骤三：对基于帧ALOHA通讯协议的节点协作创建虚拟天线阵列的系统性能进行分析，得到用于多跳虚拟MIMO系统中VAA间通信模型的解析表达式；本方法通过提出一种VAA间通信模型，来实现每跳上节点独立选择资源，提高多跳虚拟MIMO系统的使用性能，具有系统性能好和资源分配优的特点。

技术领域

本发明涉及MIMO雷达技术领域，具体涉及用于多跳虚拟MIMO系统VAA间通信模型的设计方法。

背景技术

在MIMO雷达系统中，多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)系统以其在衰落信道下获得高频谱效率而被广泛采用；同时，由于经济和实际原因，在便携式设备中安装多个天线是不现实的；因此为将MIMO系统的优势扩展到天线数量较少的设备，部署虚拟(Virtual MIMO，V-MIMO)(或分布式)架构的思想很有前景；在部署虚拟架构的过程中，节点间的协作是V-MIMO系统的一个基本观点，因为节点协作的过程是创建虚拟天线阵列(Virtual AntennaArrays，VAAs)的过程；

V-MIMO系统还利用了配备两个无线电收发器的节点的优势：一个远程无线系统可用于VAA间通信，一个短程无线电接口可用于VAA内通信；文献“王秀吉.无线多跳自组织网络中协作抗干扰资源分配技术研究[D].杭州：浙江大学，2018”基于协作抗干扰网络框架，提出了一种基于协作通信技术的抗干扰策略，利用收发节点周围节点的天线形成虚拟多天线终端获得分集增益，从而提高源节点到目的节点的通信能力；文献“AfifM，Hassen W B，Tabbane S.A resource allocation algorithm for throughput maximization withfairness increase based onVirtual PRB inMIMO-OFDMA systems[J].WirelessNetworks，2019，25(3)：1083-1097”对应用于基于单元结构的V-MIMO系统在有限数量的反馈信息存在下，在吞吐量-公平性权衡性能方面进行了评价；文献“ShinWY，Mai V V,BaNg CJ,et al.Opportunistic Network Decoupling with Virtual Full-Duplex Operationin Multi-Source Interfering RelayNetworks[J].IEEE Transactions on MobileComputing，2017，16(99):2321-2333”研究了信道估计误差对中继辅助V-MIMO系统性能的影响；