一种移动自组网的协同中继方法技术

本发明专利技术公开一种移动自组网的协同中继方法，包括以下步骤：步骤S1、将基带信号复制到多个协同发射端；步骤S2、所述协同发射端对对应的基带信号进行调制，得到基带调制信号；步骤S3、各所述协同发射端分别对对应的基带调制信号进行相位抖动、幅值抖动以及时间抖动，并通过多径信道发送至接收端；步骤S4、接收端接收复合基带调制信号，并进行解调。本发明专利技术无需要发射端已知信道状态信号或用户调整，即可实现协同分集。

【技术实现步骤摘要】
一种移动自组网的协同中继方法
本专利技术涉及移动自组网分集抗衰落
，具体涉及一种移动自组网的协同中继方法。
技术介绍
移动自组网无线信道通常会使得信号产生各种各样的衰落，一种有效的消除衰落的方法是分集抗衰落技术，现有分集抗衰落技术有空间分集、时间分集和频率分集。近来，一种叫做协作分集技术的新分集方式，通过采用合作通信方式获得了极大的关注，和传统的单用户通信的空间分集方式相比，协作通信基于典型的中继接力信道，通过无线网络中允许不同的用户或者节点积极分享其天线和其它资源，从而获得一种虚拟的天线阵列来获得空间分集。这种协作分集技术采用了分布式空时编码或者分布波束赋形技术，但这两种技术在实现过程中都存在重大挑战。采用分布式波束赋形时。不仅发射机需要知道信道特征，发射机的振荡器必须非常稳定且能够被控制住维持这种相干关系，这种要求即使对相关阵列中发射机都存在一定挑战，对非相关阵列的发射机则是一种更大的挑战。这个问题由于发射机和接收机之间的移动性、传播环境中的移动性和希望获取便宜的高稳定射频电路元件等的矛盾存在而进一步加剧。而采用分布式空时编码时，需要几种协同的情形，第一种，发射机和接收机必须获得发射机的个数信息；第二种，发射机的排序概念需要建立起来，无论哪种都存在实现上的挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术不足，提供一种移动自组网协同中继方法，解决现有技术中发射极需要已知信道状态信息或进行用户调整才能实现协作分集的技术问题。为达到上述技术目的，本专利技术的技术方案提供一种移动自组网的协同中继方法，包括以下步骤：步骤S1、将基带信号复制到多个协同发射端；步骤S2、所述协同发射端对对应的基带信号进行调制，得到基带调制信号；步骤S3、各所述协同发射端分别对对应的基带调制信号进行相位抖动、幅值抖动以及时间抖动，并通过多径信道发送至接收端；步骤S4、接收端接收复合基带调制信号，并进行解调。与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：通过每一个协同节点对基带调制信号的抖动，采用可区别的初始种子值来关联并区分标记每个协同发射端，不需要发射端已知信道状态信号或用户调整，也可以实现协同分集；同时，在统计概率上，系统呈现静态的、破坏性的干扰方式，接收端不会遇到，可以获得更高的分集增益。附图说明图1是本专利技术提供的移动自组网的协同中继方法的流程图；图2是本专利技术提供的移动自组网的协同中继方法的相位抖动和时间抖动框图；图3是本专利技术提供的移动自组网的协同中继方法的算法实现流程图；图4是第一种幅值情况下时间抖动仿真图；图5是第二种幅值情况下时间抖动仿真图；图6是第一种幅值情况下相位抖动仿真图；图7是第二种幅值情况下相位抖动仿真图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1：如图1所示，本专利技术的实施例1提供了一种移动自组网的协同中继方法，包括以下步骤：步骤S1、将基带信号复制到多个协同发射端；步骤S2、所述协同发射端对对应的基带信号进行调制，得到基带调制信号；步骤S3、各所述协同发射端分别对对应的基带调制信号进行相位抖动、幅值抖动以及时间抖动，并通过多径信道发送至接收端；步骤S4、接收端接收复合基带调制信号，并进行解调。本专利技术利用抖动技术，每一个协同发射端获得不同的抖动值，通过不同的抖动值区分不同信道以及不同的协同发射端，在接收端将对所有协同发射端的信号进行合并，从而提高系统的可靠性即抗多径信道的能力。由于通过抖动对不同信道以及协同发射端进行区分，因此本专利技术不需要发射机已知信道状态信息区完成分布式波束赋形或者去具备分布式空时码所需求的用户调整。同时，接收端不需要知道分组发射端的数目或者评估它们各自的信道信息，这个过程由抖动技术完成。本专利技术中相位抖动、幅值抖动以及时间抖动的抖动序列均可以随机产生或者直接存储在对应的协同发射端中。在协作非相关阵列中，独立可区分的抖动模式被分配到每个发射端。相位抖动、幅值抖动以及时间抖动的抖动方式可以由位于发射端的伪随机PN序列或者伪随机噪声生成器来生成，对于每个发射器来说都有独立可区分的抖动的初始种子值；抖动值可以存储在RAM、寄存器、ROM、EPROM和EEPROM或者闪存里。时间抖动技术，基于一跳或者一个时隙延迟或提前不同的时域段，从而获得较强的抗多径信道能力。相位抖动技术，在每个分包之前的抖动值，都是独特的能区分的时不变的抖动值，且相位抖动都是相位的离散值，可以由伪随机数字产生器生成，伪随机数字产生器置于每个协同发送端，采用可区别的初始种子值来关联并区分标记每个协同发射端。接收端接收一个复合信号，这个复合信号是来自每个协同发射端发射的抖动的信号之和。接收端不需要知道非相关无线电收发机的个数；接收机使用训练序列或者它的一部分去评估信道响应以及调整用于解调器的定时同步；解调信号届时被重新排列后将用于给前向纠错译码模块去译码。具体的，如图2所示，用户m接收一个版本的合作用户的传输信号，并且将这个传输信号的数据，从而构建基带调制信号s[k]。第n个协同发射端采用相位抖动、时间抖动和幅值抖动。接收端无噪声的复合基带信号z[k]可以用如下等效公式表示上式中，θn[k]表示相位抖动，An[k]表示幅值抖动，k0表示时间抖动取值，s[k]表示第k个符号。我们以受到AWGN高斯白噪声信道的限制为例，每个信道采用如下公式进行建模：这里D是每个信道使用的维度大小。信息承载信号x是一个复合矢量信号，且分布概率特性符合有限的集合和分布概率因子Pm＝Pr{x＝Sm}。α表示对于符号信息承载信号x的复合信道增益。因此，当我们使用相位/时间抖动时，α解释了公式(1)中的信号C[k]，即经历任何额外添加的信道增益，比如瑞利衰落信道。噪声ω是一种复合高斯基带处理的实现，遍历整个信道和信息承载信号x都是互相独立地。进一步的，ω的实部和虚部也是各自独立和等概率分布，带有0均值和N0/2的方差，另外，信息承载信号x、增益α和噪声ω都被归一化，这样整个信号能量ES以及每个维度的噪声方差就是N0/2，特别地，如下公式所示：E|α|2＝1(4)由相位抖动和时间抖动模式生成的分集和交织技术一起经历信道被现代纠错编码通过LLR最大似然比捕获。LLR代表了分集信息(信道增益)，公式(2)中的α和噪声方差通过合适地缩放可确认的度量值进入到译码器中。这里对于信道模型优选采用如下的LLR公式定义：本专利技术中适用于各种有线或者无线的网络，包括但不限于这里描述的类型，例如电力线、WLAN、WiMAX、蜂窝GSM、CDMA、WCDMA和TD-SCDMA、TDD_LTE、FDD_LTE，数据音频广播和数据视频广播网络。比如，在蜂窝环境中，包括复合用户(无线电收发机)，发射端用户通过全向天线能够和其他无线电收发机用户进行通信，用以完成上行链路通信的空间分集和时间分集。当发射端用户在一个建筑物后面且不能拥有一个直达的通信路径给基站时，这一点显得特别有利，同时其他参与协作通信的具备和基站之间的视距通信的无线电收发机用户，就能够中继接力传递发射端用户的信号。又比如，在数字信号广播系统中，包括多路广播塔。发射端能够和其他发射塔进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种移动自组网的协同中继方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将基带信号复制到多个协同发射端；步骤S2、所述协同发射端对对应的基带信号进行调制，得到基带调制信号；步骤S3、各所述协同发射端分别对对应的基带调制信号进行相位抖动、幅值抖动以及时间抖动，并通过多径信道发送至接收端；步骤S4、接收端接收复合基带调制信号，并进行解调。

【技术特征摘要】
1.一种移动自组网的协同中继方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、将基带信号复制到多个协同发射端；步骤S2、所述协同发射端对对应的基带信号进行调制，得到基带调制信号；步骤S3、各所述协同发射端分别对对应的基带调制信号进行相位抖动、幅值抖动以及时间抖动，并通过多径信道发送至接收端；步骤S4、接收端接收复合基带调制信号，并进行解调。2.根据权利要求1所述的移动自组网的协同中继方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：步骤S21、对所述基带信号进行前向纠错编码；步骤S22、对经前向纠错编码后的基带信号进行交织处理；步骤S23、对经交织处理后的基带信号进行扩频处理，得到多个分包信号，分别在每一个所述分包信号之前添加同样的训练序列；步骤S24、分别对每一个所述分包信号进行调制映射得到所述基带调制信号。3.根据权利要求2所述的移动自组网的协同中继方法，其特征在于，所述步骤S21之前还包括：采用循环冗余校验法对所述基带信号进行校验。4.根据权利要求2所述的移动自组网的协同中继方法，其特征在于，所述步骤S21...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯敏，张晶，孙健兴，苏郢，董冉，汪洋，郑文超，赵佳，李谦，李翔，代荣，刘亨立，
申请(专利权)人：武汉中元通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42