两跳半双工MIMO中继网络分布式波束形成方法

摘要

本发明提供一种两跳半双工MIMO中继网络分布式波束形成方法，考虑多天线多中继两跳半双工无线网络，基于RZF预编码以及MF技术提出了适用于莱斯信道的两种分布式波束形成方案RZF和IRZF-MF。在中继节点处，RZF方案使用RZF技术进行接收和发射波束形成，IRZF-MF方案则分别使用IRZF和MF技术进行接收和发射波束形成。两种方案仅仅要求中继节点获得本身的前向和后向信道状态信息，且两种方案均在目的节点使用QR接收机进行连续干扰消除检测以获得最大的空间复用增益。试验结果表明，本发明提出的两种方案可完全适用于莱斯信道条件，并在该信道条件下可获得比较接近容量上界的信道容量。

主权项

一种两跳半双工MIMO中继网络分布式波束形成方法，其特征在于，针对莱斯信道的两跳半双工MIMO中继网络，包括以下步骤： 第一步：源节点通过其发射天线向所有中继节点发送广播信息x_S； 第二步：各个中继节点分别对各自接收到的信号y_k进行波束形成；波束形成也即中继节点对接收信号y_k经过波束形成矩阵F_k变化，得到新的发射信号x_k： x_k＝F_ky_k第三步：波束形成之后，各个中继节点对信号进行ρ_k倍的放大；经波束形成和功率放大之后，中继节点的发射信号表示为： x_k＝ρ_kF_ky_k第四步：所有中继节点同时将各自发射信号x_k发送给目的节点； 第五步：目的节点接收到信号之后，利用其已知的所有后向信道H_k和前向信道G_k的信息进行接收处理； ‑‑在所述第二步中，采用RZF方式使用RZF方法进行波束形成，具体地， 分别使用和作为接收和发射波束形成器，其中H_k为源节点与第k个中继节点之间的后向信道矩阵，G_k为中继节点与目的节点之间的前向信道矩阵，α_k,β_k为常数，从而：；或者‑‑在所述第二步中，采用IRZF‑MF方式分别使用IRZF方法和MF方法进行接收波束形成与发射波束形成，具体地， 分别使用和作为接收和发射波束形成器，从而：