具有频偏的双向OFDM系统的联合信道网络编码方法

摘要

具有频偏的双向OFDM系统的联合信道网络编码方法，第一阶段源节点广播OFDM符号，中继节点接收到的信号是两个源节点广播的具有不同频偏的OFDM符号的叠加，第二阶段为中继节点根据接收到的叠加OFDM符号估计出两个源节点与中继节点之间不同的载波频偏和信道信息，并进行联合信道网络编码，之后将网络编码后的信息广播给两个源节点，两个源节点利用接收到的联合信道网络编码后的OFDM符号进行联合信道网络译码，完成双向中继。本发明在载波频偏存在的条件下，能够在获得更高传输效率的同时实现可靠的双向信息传输。

主权项

1.具有频偏的双向OFDM系统的联合信道网络编码方法，两个源节点通过中继节点交换信息，其特征是两个源节点之间具有不同频偏，分两个阶段实现联合信道网络编码：第一阶段，源节点广播OFDM符号，使中继节点接收到的信号为两个源节点广播的具有不同频偏的OFDM符号的叠加，源节点广播OFDM符号为：子载波个数N，用集合表示；虚子载波个数N_NU，用集合表示；调制子载波个数N_K，用集合表示；导频载波数N_P，用集合表示，k∈{1，2}表示用户源节点k占用的导频子载波集合，并且m≠n，m，n∈{1，2}，循环前缀长度N_cp，设计源节点的导频符号为交替梳状导频结构：两个源节点发送的导频符号向量为P^(k)＝diag{P^(k)(1)，P^(k)(2)，...，P^(k)(N_P)}，k∈{1，2}表示两个源节点的序号，第一源节点占用第个导频载波，发送导频符号P⁽¹⁾(i)时，第二源节点在第个子载波位置发送符号0；第二源节点占用第个导频载波，发送导频符号P⁽²⁾(i)时，第一源节点在第个子载波位置发送符号0，即两个源节点交替占用所有N_P个子载波，每个源节点占用N_P/2个子载波，由两个源节点发送的数据符号X₁和X₂及相应的导频符号构成的发送数据符号向量为X^(k)(d)＝diag{X^(k)(d，1)，X^(k)(d，2)，...，X^(k)(d，N)}，k∈{1，2}，并且满足：X^(k)(d，i)＝P^(k)(j)，j∈{1，2，...，N_P-1}；X^(k)(d，i)＝0，k≠n；这里P^(k)(j)为源节点k发送的导频符号，f^(k)(j)为子载波序号i与导频符号的序号j之间的映射函数；第二阶段，中继节点进行联合信道网络编码，包括以下处理步骤：步骤2.1)，中继节点将接收到的叠加OFDM符号进行OFDM解调；步骤2.2)，从解调得到的频域符号中取出两个源节点的导频符号，用于两个源节点与中继节点之间的信道估计和载波频偏估计；步骤2.3)，根据信道估计值和载波频偏估计值，对接收到的叠加OFDM符号进行联合信道网络编码，设b₁∈{0，1}^K和b₂∈{0，1}^K分别是两个源节点发送的信息向量，两个源节点均采用低密度奇偶校验码LDPC编码，源信息经过一个码率为K/(N_K-N_P)的信道编码后，构成码字和两个源节点采用相同的信道编码，则中继节点接收到的第d个OFDM符号进行网络编码后的码字为得到c₃的对数似然比Λ(c₃)，结合步骤2.2)得到的信道估计值和载波频偏估计值，利用置信传播算法实现对两个源节点发送的信息进行联合信道网络编码；步骤2.4)，将联合信道网络编码后的信息经过星座映射和OFDM调制后广播发送给两个源节点，完成双向中继。