可增强信号覆盖范围的空时码中继传输方法

摘要

本发明公开了一种可增强信号覆盖范围的空时码中继传输方法。主要解决宽带无线通信系统中信号覆盖范围小的问题，其实现步骤是：源节点在两个连续时隙内向中继节点发送符号，并经过信道后生成中继节点接收信号；中继节点在两个连续时隙内接收源节点发送的信号；中继节点将接收到的信号进行线性处理，得到其两根天线的发送信号，并按Alamouti空时码的形式发送给目的节点；目的节点在两个连续时隙内接收中继节点发送的信号，并根据接收信号构造判决信号向量；采用最大似然检测算法对上述判决信号向量进行检测。本发明通过对中继节点两根天线上的信号进行线性处理，提高了分集增益，降低了误符号率，增强了无线信号的覆盖范围。

主权项

1.一种可增强信号覆盖范围的空时码中继传输方法，包括如下步骤：（1）源节点在两个连续时隙内向中继节点发送功率为P_s的调制符号，即在第1个时隙发送星座符号s₁，在第2个时隙发送星座符号s₂，该发送符号经过信道后生成中继节点接收信号；（2）中继节点在两个连续时隙内接收上述信号，即在第1个时隙，中继节点接收到的信号矢量为:r₁＝[r₁₁,r₁₂]^T，在第2个时隙，中继节点接收到的信号矢量为:r₂＝[r₂₁,r₂₂]^T；其中，r₁₁表示第1个时隙内中继节点第1根天线接收的信号，r₁₂表示第1个时隙内中继节点第2根天线接收的信号，r₂₁表示第2个时隙内中继节点第1根天线接收的信号，r₂₂表示第2个时隙内中继节点第2根天线接收的信号，T表示转置运算；（3）中继节点根据上述接收到的信号矢量r₁和r₂进行线性处理，得到中继节点在第1个时隙的两根天线发送信号x₁和x₂，如：$x_1=r_{11}+r_{22}^{*}$$x_2=r_{12}-r_{21}^{*},$其中，表示第2个时隙内中继节点第1根天线接收的信号取共轭运算，表示第2个时隙内中继节点第2根天线接收的信号取共轭运算；（4）中继节点将上述信号x₁和x₂，按Alamouti空时码的形式转发；（4a）中继节点将第1个时隙的两根天线发送信号x₁和x₂进行空时块编码，得到中继节点在第2个时隙的两根天线发送信号和（4b）中继节点将两个连续时隙内的发送信号x₁、x₂、和分别乘以增益系数β，并按Alamouti空时码的形式在两个连续时隙内发送给目的节点，即在第1个时隙，中继节点的两根天线分别发送信号βx₁和βx₂，在第2个时隙，中继节点的两根天线分别发送空时块编码后的信号和β为源节点发送功率和中继节点发送功率之间的增益系数，其中，P_s表示源节点发送功率，P_h表示衰落信道方差，P_r表示中继每天线发送功率，σ²表示高斯噪声的平均功率；（5）目的节点在两个连续时隙内接收上述中继节点发送的信号，即在第1个时隙，目的节点接收到的信号为:y₁＝βg₁x₁+βg₂x₂+η₁，在第2个时隙，目的节点接收到的信号为:其中，g₁表示中继节点第1根天线和目的节点天线之间的信道衰落系数，g₂表示中继节点第2根天线和目的节点天线之间的信道衰落系数；η₁表示第1个时隙目的节点处的高斯噪声，η₂表示第2个时隙目的节点处的高斯噪声；*表示共轭运算；（6）根据上述目的节点接收到的两个信号y₁和y₂，构造判决信号向量$\bar{y}={\mathrm{\beta GH}}^{T}s+\xi ,$其中，$G=\left[\begin{array}{cc}{g}_1& g_2\\ g_2^{*}& -g_1^{*}\end{array}\right]$表示中继节点和目的节点之间的Alamouti矩阵；$H=\left[\begin{array}{cc}{h}_1& h_2\\ h_2^{*}& -h_1^{*}\end{array}\right]$表示源节点和中继节点之间的Alamouti矩阵，h₁表示源节点天线和中继节点第1根天线之间的信道衰落系数，h₂表示源节点天线和中继节点第2根天线之间的信道衰落系数；表示二维列向量，s₁表示源节点在第1个时隙向中继节点发送的星座符号，s₂表示源节点在第2个时隙向中继节点发送的星座符号，*表示共轭运算，T表示转置运算；ξ表示目的节点处的复合高斯噪声矢量；（7）采用最大似然检测方法对上述判决信号向量进行检测。