[发明专利]抵抗异步差分空时分组码的编译码方法

说明书

技术领域

本发明属于无线数字通信技术领域，特别是涉及多天线协作分集技术中空时分组码 编译码方法，用于协作伙伴与用户间不同步或两节点间存在信道时延时，目的节点仍能 够实现差分空时译码。

背景技术

多天线分集技术可以有效抵抗无线网络中多径衰落的影响，提高网络容量，改善系 统性能。在蜂窝移动通信、ad hoc和无线传感器网络等无线通信系统中，终端设备由于 受到功耗、体积和硬件复杂度等因素的限制，实现多天线较为困难。近年来，一种由多 天线技术延伸到协作通信技术引起了各界的广泛关注。协作通信技术能够使得多用户环 境下的单天线终端按照一定方式共享彼此资源，形成虚拟的多天线发射机，以获得发射 分集增益。协作通信技术是一种低成本高效的无线资源分配解决方案，为多天线技术走 向实用化提供了一条新的途径，极有可能成为下一代无线通信网中重要的网络组成构 架。

在用户协作分集系统中，由于中继传输的引入，用户的信号到达基站时需要经历用 户到中继，即协作伙伴的信道和中继到基站的信道。空时协作中，用户先将自己的信息 传给协作伙伴，然后与协作伙伴一起采用空时编码发送给基站，在整个发送过程中用户 与协作伙伴达到完全同步几乎是不可能的，所以有必要研究异步条件下空时分组码的应 用。基于Alamouti编码的时间反转空时分组码TR-STBC能够抵抗因异步而产生的错位重 叠的情况，并获得2阶的分集增益，但其必须要知道各个信道的信道状态信息。2005年 Xiaohua Li在“Proceedings of the IEEE International Conference on Mechatronics & Automation”会议上发表的文献“Asynchronous space-time cooperative communications in sensor and robotic networks”中，利用了线性预测的方法来抵抗因协作的各节点发送不 同步的情况下产生的干扰，但是这种方法的应用必须要估计信道参数来译码，并且译码 复杂，性能较差。2007年Hakam Mheidat等人，在“IEEE Trans on signal processing”上 发表的文章“Equalization Techniques for Distributed Space-Time Block Codes With Amplify-and-Forward Relaying”(2007年5月第55卷)中提到了分布式的TR-STBC，并对 其性能进行了分析，但该文献仍需对信道进行估计，而且未涉及差分空时分组码的应用。

运用差分调制可以在不知道信道状态的情况下译码，从而降低系统复杂度。2000 年TAROKH，V.等人，在“IEEE Journal on Selected Areas in Communications”上发表 的文献“A differential detection scheme for transmit diversity”中给出了基于Alamouti编码 的差分空时分组码DSTBC，可以在不知道信道状态信息的情况下译码并获得分集增益， 但其编码和译码都是以码字矩阵来进行的，在异步情况下，由于信号错位重叠，原先的 码字矩阵已经不存在，不管是否采用TR-STBC都不能够解决这样的问题，即简单的将 DSTBC与TR-STBC结合由于不能够组成抗异步差分空时分组码，无法实现正确译码， 因而需要进行系统同步，增加了整个系统的复杂度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种抵抗异步差分空时分组码的 编译码方法，以抵抗由于源节点S和中继节点R发送异步所产生的信号错位重叠的干 扰，实现差分译码，在空间发送不同步和两用户间信道存在时延的情况下，减小系统的 复杂度。

为实现上述目的，本发明包括如下步骤：

(1)在发送端，源节点S检测所要发送的信息是否为偶数个，如果不是偶数个，则 在信息最后添加0，凑成偶数个，如果是偶数个则进行下一步处理；

(2)在发送端，源节点S向中继节点R广播经步骤(1)处理过的信息，中继节点R 通过检测确定自己能否正确接收信息，如果能正确接收则参与源节点S的协作，否则 不参与协作；