[发明专利]一种基于中继的多输入多输出通信系统及其通信方法

权利要求书

1.一种基于中继的多输入多输出通信系统，包括发射机、转发装置和接收机，发射机接 收输入数据后通过转发装置将信号传递给接收机，接收机输出数据，其特征在于：所述转发 装置由独立的K个中继组成，每个中继均包含一个相位旋转器和一个幅度放大器，其中K是 自然数；

该通信系统的通信方法包括如下步骤：

(1)接收机对第一跳和第二跳信道响应进行估计；

(2)接收机根据估计出的第二跳信道响应对第二跳信道进行最大比合并，得到等效的第二跳 信道响应；

(3)接收机根据估计出的第一跳和第二跳信道信息按如下公式计算每个中继的共同标量因 子：

ξ=P2drHdiag(H1d1d1HH1H+σ12IK)dr]]>

(4)接收机把计算出的每个中继的共同标量因子ξ对应反馈广播给每个中继；

(5)每个中继对第一跳信道进行估计；

(6)每个中继分别接收各自的来自接收机反馈的等效第二跳信道衰落因子b_i；

(7)每个中继把已经估计出的第一跳信道信息反馈给发射机；

(8)发射机接收来自每个中继的关于第一跳信道的反馈信息；

(9)发射机根据第一跳信道响应H₁计算发射机预处理器

(10)每个中继按如下公式对各自接收信号进行幅度放大：

|aibiσ12|bi|2+σ22P2(|ai|2+σ12)|,i=1,2,···K]]>

(11)每个中继按如下公式对各自的接收信号独立进行相位旋转：

∠(ai*bi*σ12|bi|2+σ22P2(|ai|2+σ12)),i=1,2,···K]]>

(12)每个中继根据接收到的对应的共同标量因子ξ，对各自要转发的信号都对应放大ξ倍；

(13)接收机在接收信号经历了第一次最大比合并后，进行基于整个系统的等效信道的第二 次最大比合并；

其中：P₂-所有中继的总功率约束，d_r-所有中继共同组成的相位向量，H₁-第一跳信道响 应，σ₁²、σ₂²-分别是第一跳信道和第二跳信道的加性高斯白噪声方差，I_K-单位阵，a_i- 等效第一跳信道衰落因子，v₁-对第一跳信道响应H₁进行奇异值分解得到最大特征值对应的 单位特征向量，P₁-发射机的最大功率，K-中继个数，K是自然数，-分别是等效 第一跳信道衰落因子的共轭和等效第二跳信道衰落因子的共轭。