用于解码转发协作通信系统的多分支加权合并与均衡检测器联合实现方法技术方案

本发明专利技术涉及解码转发协作通信技术领域，具体的说是一种更适合于实际的协作通信系统，能够显著提高通信质量的用于解码转发协作通信系统的多分支加权合并与均衡检测器联合实现方法，其特征在于，在JMWC

【技术实现步骤摘要】
用于解码转发协作通信系统的多分支加权合并与均衡检测器联合实现方法

：
[0001]本专利技术涉及解码转发协作通信
，具体的说是一种更适合于实际的协作通信系统，能够显著提高通信质量的用于解码转发协作通信系统的多分支加权合并与均衡检测器联合实现方法。

技术介绍
：
[0002]在协作通信中，源节点的信息在多个单天线中继节点的帮助下完成信息传输，其结合了空间分集和中继传输的优点，因此可以有效提高链路可靠性。由于节点位置的不同，目的节点接收到的信号来自于不同的独立路径。因此，链路可靠性优势的实现在一定程度上取决于是否能对来自多个节点的多个接收信号进行有效组合。
[0003]对多个接收信号的合并来说，等增益合并(EGC)和最大比合并(MRC)是两种最广泛使用的合并方法。EGC方法非常简单，且易于实现。与EGC相比，MRC可获得更好的合并性能，但节点间的信道状态信息(CSI)需事先已知。然而，在大多数实际应用中，节点之间的信道可能是频率选择性的。MRC不能直接应用于频率选择性信道。此外，多个节点之间的信道状态信息也很难获得。此外，在协作通信系统中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于解码转发协作通信系统的多分支加权合并与均衡检测器联合实现方法，其中考虑了一个多中继辅助的无线协作通信系统，系统由一个源节点S、一个目标节点D和N个中继节点R
i
组成，i∈{1,2,
…
,N}，源节点的数据信息在多个中继节点的协作下传输到目的节点，节点之间的所有信道以频率选择性信道建模，并假设为半稳态信道，假设所有节点都工作在半双工模式，每个节点配备一个天线，还假设中继节点工作在DF模式下，源节点和多个中继节点的数据传输是正交的，通过时分方法实现，使中继节点在不同的时隙向目的节点转发信号；在协作传输中，源节点连续发送的数据流信号表示为其中，b(j)表示等概独立的二进制相移键控(BPSK,binaryphase
‑
shiftkeying)数据，p(t)表示归一化的升余弦脉冲波形，其为一个实函数，且取值限于区间[0,T
b
]，T
b
表示比特符号持续时间，目标节点和中继节点接收的信号,表示为r
i
(t)＝s(t)*h
i
(t)+n
i
(t)(2)其中，i∈{R1,
…
,R
N
,D}}，r
i
(t)表示节点i接收到的信号，h
i
(t)表示源节点和节点i之间的信道冲激响应，n
i
(t)表示在节点i处方差为N
0,i
的零均值加性高斯白噪声AWGN；在中继转发阶段，在目的地节点，来自每个中继的接收信号表示为其中，j∈{D1,
…
,D
N
}，表示由中继R
k
再生的发送信号，表示从中继R
k
接收到的信号，表示与接收信号相应的零均值加性高斯白噪声，表示中继R
k
和目的节点D之间的信道冲激响应；其特征在于，假设每个分支均采用具有固定抽头长度的抽头系数向量，每个分支的信号向量表示为u
j
(n)＝[r
j
(n
‑
1),r
j
(n
‑
2),
…
,r
j
(n
‑
L
j
)]
T
(4)其中，j∈{D,D1,
…
,D
N
}，L
j
表示分支j的抽头长度，r
j
(n)表示用A/D对r
j
(t)进行采样后的离散时间信号；通过联合处理多个信号向量u
j
(n)的方法来实现更好的检测性能，基于总误差来联合实现对多分支合并加权系数与均衡器抽头系数的调整，总误差定义如下e
JMC
‑
ED
(n)＝b(n)
‑
z
JMC
‑
ED
(n)(5)其中z
JMC
‑
ED
(n)表示JMC
‑
ED的总输出，z
JMC
‑
ED
(n)通过以下公式计算得出：其中z
j
(n)表示分支j的输出，j∈{D,D1,
…
,D
N
}，z
j
(n)由以下公式得出其中c
j
(n)表示分支j对应的抽头系数向量，c
j
(n)的初始值设置为c
j
＝[0,0,
…
,0]
T
；将多个分支的信号向量和抽头系数向量分别合并为如下向量，将多个分支的信号向量和抽头系数向量分别合并为如下向量，
为了解决梯度噪声放大影响，最小化抽头系数向量变化的欧几里德范数的平方||Δc(n)||＝||c(n+1)
‑
c(n)||2(10)且受以下条件约束b(n)＝c(n+1)
T
u(n)(11)应用拉格朗日乘数法，JMC
‑
ED的代价函数由下式给出J
JMC
‑
ED
(n)＝||c(n+1)
‑
c(n)||2+λ[b(n)
‑
c(n+1)
T
u(n)](12)其中λ表示拉格朗日乘子，据代价函数(12)，推导得出自适应算法c(n+1)＝c(n)+μ(n)e
JMC
‑
ED
(n)u(n)(13)其中μ用于控制c(n)从一次迭代到下一次的改变量大小，δ>0，引入d是为了解决平方范数||u(n)||2取值太小时的数值计算难题。2.根据权利要求1所述的一种用于解码转发协作通信系统的多分支加权合并与均衡检测器联合实现方法，其特征在于，对于实际的协作通信系统来说，每个分支的输出是对每个分支的输出用相应的加权系数加权后再相加，总输出由下式给出其中γ
j
(n)是分支j的加权系数，y
j
(n)表示分支j的输出，j∈{D,D1,
…
,D
N
}；输出y
j
(n)可通过计算得出，其中w
j
(n)表示JMWC
‑
ED中分支j的抽头系数向量，u
j
(n)在(4)中定义，相应的总误差由下式计算得出e
JMWC
‑
ED
(n)＝b(n)
‑
y

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志勇，柯淼，张钦宇，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学威海，
类型：发明
国别省市：