一种用于通信系统中物理层网络编码的空间分集方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于通信系统中物理层网络编码的空间分集方法，属于无线通信技术领域。设两个单天线用户之间有多个分布式中继站天线，用户向中继站发送数据，中继站进而估计与用户天线之间的信道信息并得到信道矩阵，用户均选择ＢＰＳＫ调制方式，向中继站发送用户之间的交互信息，中继站对接收的叠加信号后进行联合检测，得到网络编码符号，并选择天线集合，将网络编码符号进行空时编码后向用户发送，用户对空时编码后的符号进行空时译码，并根据交互信息，对网络编码符号估计值进行译码，得到对方用户的数据信息。本发明专利技术方法提高了双向中继网络的频谱利用率和能量利用效率，显著提高了用户双向通信的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种用于通信系统中物理层网络编码的空间分集方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（１）设进行全速率交互通信的两个单天线用户，在两个单天线用户之间设定Ｍ个分布式中继站天线，构成一个局部通信网络；（２）局部通信网络中的两个单天线用户分别向中继站发送训练数据，中继站根据接收的训练数据，分别估计出中继站天线与每个用户天线之间的信道信息，得到用户天线和中继站天线之间的信道矩阵ｈ↓［ｋ］＝［ｈ↓［１，ｋ］，ｈ↓［２，ｋ］，…，ｈ↓［Ｍ，ｋ］］↑［Ｔ］，其中ｋ＝１，２，ｈ↓［ｍ，ｋ］是用户ｋ和中继第ｍ根天线的信道向量；（３）两个单天线用户均选择二相相移键控ＢＰＳＫ调制方式，向中继站同时分别发送两个单天线用户之间的长度为Ｎ个信号的交互信息Ｓ↓［１］和Ｓ↓［２］；（４）当中继站接收到来自两个单天线用户的第ｉ个叠加信号ｙｉ后，进行联合检测，得到第ｉ个网络编码符号＊↓［ｉ］，１≤ｉ≤Ｎ，具体过程如下：（４－１）对上述步骤（２）的信道矩阵ｈ↓［ｋ］与中继站接收的叠加信号ｙ↓［ｉ］分别进行相关处理，得到两个信道－数据相关值，分别为：Ｒ↓［ｙｈ↓［１］］＝ｙ↓［ｉ］↑［＊］ｈ↓［１］，Ｒ↓［ｙｈ↓［２］］＝ｙ↓［ｉ］↑［＊］ｈ↓［２］，其中，（.）↑［＊］为共轭转置；（４－２）对上述步骤（２）的两个单天线用户与中继站之间的两个信道矩阵进行相关处理，得到一个信道－信道相关值Ｒ↓［ｈ↓［１］ｈ↓［２］］＝ｈ↓［１］↑［＊］ｈ↓［２］；（４－３）中继站利用上述两个信道－数据相关值和一个信道－信道相关值，对叠加信号ｙ↓［ｉ］进行最大比合并检测，得到网络编码符号＊↓［ｉ］，检测表达式为：ｍｉｎ（＊（Ｒ↓［ｙｈ↓［１］］＋Ｒ↓［ｙｈ↓［２］］），－＊（Ｒ↓［ｙｈ↓［１］］＋Ｒ↓［ｙｈ↓［２］］））＊ｍｉｎ（＊（Ｒ↓［ｙｈ↓［１］］－Ｒ↓［ｙｈ↓［２］］），－＊（Ｒ↓［ｙｈ↓［１］］－Ｒ↓［ｙｈ↓［２］］））－２＊（Ｒ↓［ｈ↓［１］ｈ↓［２］］）其中＊（.）表示取复数的实部；（５）中继站根据上述步骤（２）的用户天线和中继站天线之间的信道矩阵，从Ｍ根中继站天线中选择从中继站向用户发送网络编码的天线集合，具体过程如下：（５－１）中继站分别计算Ｍ根天线的瞬时合信道增益，并按信道增益从大到小排序；（５－２）中继站从上述排序中选择与较大信道增益相对应的Ｍ’根天线作为发射网络编码的天线；（６）中继站将上述步骤（４）的网络编码符号进行空时编码后通过上述选择的天线向两个单...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：粟欣，高晖，吴佳，张长，曾捷，程青燕，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]