[发明专利]基于单载波频域均衡的同时同频全双工双向中继传输方法

说明书

本发明公开一种基于单载波频域均衡的同时同频全双工双向中继传输方法，主要解决已有技术中因处理剩余自干扰而使中继节点复杂度增加的问题。其技术方案包括：1)估计信道参数；2)利用估计得到的信道系数选择最优中继节点；3)计算最优中继节点的最优放大因子；4)构造最优中继节点等效多径信道；5)源节点调制发射信号；6)最优中继节点转发源节点发射信号；7)源节点利用最优中继节点的等效多径信道对接收信号进行频域均衡；8)源节点解调均衡后的接收信号，恢复得到信源信号。本发明简化了中继节点处理过程，最大可能地提高了系统信干噪比，从而提升了同时同频全双工双向中继系统的可靠性，可用于无线通信的分布式协作传输系统。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种全双工双向中继传输方法，可用于无线通信的分布式协作传输系统，提升协作通信系统的可靠性和频谱利用率。

背景技术

随着无线通信中信号带宽越来越宽，对应的频谱资源却越来越少，人们逐渐开始研究能最大化利用频谱资源的算法和技术。全双工技术在同一时间和同一频段上进行信号的发射和接收，因此它能最大可能地提高未来无线通信网络的频谱资源利用率，但其存在严重的自干扰问题，这限制了全双工系统性能地提升。协作通信技术利用通信网络中空闲节点作为中继，实现虚拟的空间分集以对抗无线信道的多径衰落，协作中继通信因中继布局灵活、成本低等优点已经成为当前和未来无线通信发展的关键技术之一。

文献1，Two-Way Full-Duplex Amplify-and-Forward Relaying,MILCOM 2013-2013IEEE Military Communications Conference,San Diego,CA,2013,pp.1-6.中对全双工单中继双向传输系统模型进行了分析，对依赖一个固定中继，没有中继选择的情况下系统传输速率、容量、中断概率等参数进行了仿真。但单中继传输方法对传输环境的要求较高，传输过程中不同物体阻挡形成的阴影衰落都会对信息的传输产生很大影响，系统可靠性较低。

文献2，Relay Selection for Two-Way Full Duplex Relay Networks WithAmplify-and-Forward Protocol,in IEEE Transactions on Wireless Communications,vol.13,no.7,pp.3768-3777,July2014.中针对多中继场景提出了一种中继选择策略，并对全双工中继系统误码率、中断概率等性能进行了分析。但该方法存在的不足之处是忽略了中继剩余自干扰信号在中继收发天线之间无限循环迭代的事实，将中继剩余自干扰信道建模为单径瑞利平坦衰落信道，不能完全客观的反应全双工中继剩余自干扰对其性能的影响。

文献3，西安电子科技大学在其申请的专利“全双工协作通信系统中异步空时码编解码系统和方法”(专利号：ZL201210199103.6公开号：CN 102724027B)中提出了一种基于异步空时码的全双工中继传输方法，该方法利用异步空时码编解码技术对中继节点剩余自干扰信号进行抑制和消除，这种全双工中继传输方法的不足之处在于：全双工协作通信系统中采用异步空时码编解码方法增大了中继节点对剩余自干扰信号处理过程的复杂度。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提出一种基于单载波频域均衡的同时同频全双工双向中继传输方法，以简化中继节点对剩余自干扰信号的处理过程，提升全双工双向中继协作通信系统的可靠性。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

(1)两个源节点S1、S2和中继节点R₁,R₂,…,R_i,…,R_N利用训练序列对系统信道参数进行最小均方误差估计，得到如下参数：