双向中继系统中中继端鲁棒性信号处理方法

摘要

本发明提供一种多用户双向中继系统中的中继端鲁棒性信号处理方法，包括：源端向中继发射训练序列，中继进行信道估计处理，得到源端与中继间的估计信道；中继向源端发射训练序列，源端进行信道估计处理，得到中继与用户间的估计信道；源端首先将估计出的中继到用户的信道进行量化，再将量化后的信道反馈给中继，中继根据用户到中继的信道信息和中继到用户的量化信道信息进行中继鲁棒性预编码设计；源端对发射信号进行预处理后发射给中继；中继对接收到的信号进行预处理后广播给源端；源端对接收到的信号进行检测处理，得到相互之间需要传输的信息。本发明能较大地提高信道容量，有效地改善了系统的比特误码率性能。

主权项

一种多用户双向中继系统中的中继端鲁棒性信号处理方法，其特征在于，所述多用户双向中继系统中包含2K个源端收发机以及1个中继节点，所述方法包括以下步骤：第一步，所有源端收发机向中继节点分别发射训练序列，中继节点根据收到的信号进行信道估计，得到源端收发机到中继节点的信道；第二步，中继节点同时向所有源端收发机发射训练序列，源端收发机根据接收到的信号进行信道估计，得到中继节点和源端收发机间的信道；第三步，所有源端收发机将估计得到的信道信息进行量化，并将量化后的信道信息反馈给中继节点；第四步，中继节点根据所有源端收发机到中继节点的信道信息和中继节点到所有源端收发机的量化信道确定中继端预编码矩阵；第五步，所有源端收发机对预发射信号进行预处理，得到发射信号并将该信号发射给中继节点；第六步，中继节点对接收到的信号进行线性处理，得到中继的发射信号，并将其广播给所有源端收发机；第七步，所有源端收发机对接收到的信号进行检测处理，得到估计的发射信号；信道存在量化误差；所述第一步中的信道估计处理方法为：所有2K个源端收发机向中继节点发射训练序列，其中源端收发机k发送的发射训练序列为S_k，中继节点接收到的从源端收发机k发射的训练序列序号为X_k，源端收发机k到中继节点的信道h_k由下式得到$h_k=\sqrt{\frac{1}{{\rho }_{\mathrm{\tau k}}}}{X}_k{S}_k^H{(\frac{1}{{\rho }_{\mathrm{\tau k}}}+S_k{S}_k^H)}^{-1}$其中，ρ_τk是训练序列S_k的信噪比，T_τk是源端收发机k发射的训练序列的长度，是中继节点接收到的发送自源端收发机k的训练序列信号，N_r是中继节点的天线数，上标(·)^H表示矩阵的共轭转置；所述第二步中的信道估计处理方法为：中继节点向所有2K个源端收发机发射训练序列源端收发机k接收到的从中继节点发射的训练序列序号为中继节点到源端收发机k间的信道g_k由下式得到$g_k=\sqrt{\frac{N_r}{{\bar{\rho }}_{\tau }}}{(\frac{N_r}{{\bar{\rho }}_{\tau }}{I}_{N_r}+\bar{S}{\bar{S}}^H)}^{-1}\bar{S}{\bar{H}}_k^H$其中：是训练序列的信噪比，是中继节点发射的训练序列的长度，为大小为N_r×N_r的单位矩阵，N_r是中继节点的天线数，上标(·)^H表示矩阵的共轭转置。