一种自适应解码转发协作系统的信号选择合并方法技术方案

一种自适应解码转发协作系统的信号选择合并方法，本发明专利技术涉及通信系统的分集接收方法，尤其涉及自适应解码转发协作系统的分集信号选择合并方法。本发明专利技术是要解决现有选择合并器无法有效地合并不同调制阶数的信号的问题。一、各支路信号的输入；二、最优比例系数的求解；三、基于比例系数的选择合并器信号的选择与输出，即完成了自适应解码转发协作系统的选择合并器信号的输出。本发明专利技术应用于通信领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信系统的分集接收方法，尤其涉及自适应解码转发协作系统的分集信号选择合并方法。
技术介绍
协作通信不仅利用中继传输扩大了网络的覆盖范围，而且形成了虚拟的多天线系统获得了空间分集增益。采用自适应调制技术，在信道条件较好时选用频谱效率更高的高阶调制方式发送信号，能够有效地提高协作系统的频谱效率。对于解码转发协作系统，由于中继能对信号进行数字处理，因此中继能够根据信道状态信息自主地选择与源节点不同的调制方式，从而最大限度地提高频谱效率。另外，为保证解码转发协作能获得分集增益，接收机必须采用合适的分集合并方法对各支路信号进行有效的合并。设源-中继、中继-目的、源到目的信噪比分别为Ysk、Yei^P Ysd。在非自适应解码转发系统中，当Ysk趋于无穷时，中继不存在解码错误，选择合并器直接比较Ykd和Ysd即可选出最佳支路；而当Ysk较小时，则必须要考虑Ysk对传输的影响，目前是以Ysk和Ykd中的最小值作为源-中继-目的支路的等效信噪比Yeq,再比较Y6q和Ysd即可选出最佳支路。然而，当在解码转发系统中采用自适应调制技术时，若仍采用上述选择合并方法，则会存在以下两个问题:首先，当Ysk较小时，即中继存在解码错误，由于源-中继和中继-目的支路信号调制阶数的不同，不能再以Ysk和Ykd中的最小值作为源-中继-目的支路的等效信噪比；其次，当Ysk趋于无穷时，尽管较小的Ykd能够作为源-中继-目的支路的等效信噪比，但由于调制阶数的不同，Ykd和Ysd的高低并不能直接反映各条支路传输的可靠性。由于缺少有效的不同调制阶数信`号的合并方法，限制了人们对于自适应解码转发协作方案的研究。`
技术实现思路
本专利技术是要解决现有选择合并器无法有效地合并不同调制阶数的信号的问题，而提供了。按以下步骤实现:一、各支路信号的输入:解码转发协作系统包括目的节点D，源节点S以及N个参与协作的中继节点R，信号通过S-D支路或S-R1-D支路进行传输，其中，i = 1...N；二、最优比例系数的求解:基于比例系数的选择合并器平均误比特率的近似值为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应解码转发协作系统的信号选择合并方法，其特征在于自适应解码转发协作系统的信号选择合并方法按以下步骤实现：一、各支路信号的输入：解码转发协作系统包括目的节点D，源节点S以及N个参与协作的中继节点R，信号通过S?D支路或S?Ri?D支路进行传输，其中，i＝1...N；二、最优比例系数的求解：基于比例系数的选择合并器平均误比特率的近似值为PRay(N+1)≈(γ‾SD)-1Πn=1N(γ‾RnD)-1|h(N+1)(0)|2(N+1)[cMSdMS2(N+1)Πn=0N1βn+Σi=1N((1-2PRaySRi)cMRidMRi2(N+1)Πn=0Nβiβn)]+(γ‾SD)-1Πn=1N(γ‾RnD)-1Σi=1N(γ‾RiD)N+1γ‾SRiN!cMS4dMS2Πn=0Nβiβn---(1)=(&gamma;‾SD)-1Πn=1N(γ‾RnD)-1(m0+Σi=1N(γ‾RiD)N+1γ‾SRimi)其中m0、mi约为常数，γJK为各支路的瞬时信噪比，为各支路的平均信噪比，JK∈{SRi，RiD，SD}，i＝1...N，n＝1...N，MS为源节点S调制阶数，MRi为中继节点R调制阶数，β0为S?D支路的最优比例系数，βi为Ri?D支路的最优比例系数，表示S?Ri支路瑞利信道下的平均误比特率；基于比例系数的选择合并器的平均误比特率PRay(N+1)是各支路比例系数的函数，因此求解最优的比例系数只需求解如下优化问题：{β1opt,β2opt,....,βNopt}=argmin{0<βi≤1,i=1...N}PRay(N+1)---(2)A、由多元函数求极值的必要条件可知，最优比例系数必满足：∂PRay(N+1)∂βi|βi=βiopt=0,i=1...N---(3)求解该方程组即可解得最优的比例系数；B、利用式(1)提供的平均误比特率近似值求解各支路比例系数的迭代初始值：对式(1)进行求偏导数并解方程组可得βiinitial=[dMS2(N+1)cMS(PRAYSRi(2(N+1)!|h(N+1)(0)|γ‾RiDN+1-2cMRidMRi2(N+1))+cMRidMRi2(N+1))]-1/(N+1)---(4)式(4)即可作为牛顿迭代法的初始值，由式(4)可见，当增大时，最优比例系数βi增 大，而由于随中继调制阶数MRi的提高而变大，因此MRi越高，最优比例系数βi越小；C、利用牛顿迭代法求得各支路最优比例系数：将各支路比例系数的迭代初始值代入公式(3)，利用牛顿迭代法求得各支路最优比例系数；三、基于比例系数的选择合并器信号的选择与输出：基于比例系数的选择合并器将根据各支路求得的最优比例系数根据公式(5)选出最佳的支路作为输出，即完成了自适应解码转发协作系统的基于比例系数的选择合并器信号的输出：基于比例系数的选择合并器将根据如下规则选择某一支路信号作为输出：由于MRi≥MS，i＝1...N，因此取β0＝1，受调制阶数提高及中继可能存在错误传播的影响，0＜βi＜1，i＝1...N。FDA00002865722500014.jpg,FDA00002865722500015.jpg,FDA00002865722500019.jpg,FDA00002865722500021.jpg,FDA00002865722500022.jpg...

【技术特征摘要】
1.种自适应解码转发协作系统的信号选择合并方法，其特征在于自适应解码转发协作系统的信号选择合并方法按以下步骤实现: 一、各支路信号的输入: 解码转发协作系统包括目的节点D，源节点S以及N个参与协作的中继节点R，信号通过S-D支路或S-R1-D支路进行传输，其中，i = 1...N； 二、最优比例系数的求解: 基于比例系数的选择合并器平均误比特率的近...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵洪林，赵大伟，马永奎，张佳岩，李涛，贾敏，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：