[发明专利]基于FD-TPSR网络系统的中继节点部分干扰消除与目的节点接收信号检测方法

权利要求书

1.一种基于FD-TPSR网络系统的中继节点部分干扰消除方法，该FD-TPSR网络系统包括半双工源节点S、第一全双工中继节点R1、第二全双工中继节点R2和半双工目的节点D；所述半双工源节点S与所述第一全双工中继节点R1、第二全双工中继节点R2分别无线连接；所述第一全双工中继节点R1、第二全双工中继节点R2之间无线连接，所述第一全双工中继节点R1、第二全双工中继节点R2分别与所述半双工目的节点D无线连接；所述半双工源节点S配置有信道编码模块、二进制相移键控调制模块；所述第一全双工中继节点R1和所述第二全双工中继节点R2均配置有全双工通信模块、放大转发模块、信道状态信息获取模块、网络同步模块、正交传输模块；所述半双工目的节点D配置有信道状态信息获取模块、匹配滤波模块、并行干扰消除模块；

其特征在于：基于FD-TPSR网络系统的中继节点部分干扰消除步骤为：

A1：第一全双工中继节点R1、第二全双工中继节点R2以及半双工目的节点D获取信道状态信息；

A11：设计导频序列集合{p₁,p₂,p₃}，满足：当i≠j时，cov(p_i,p_j)＝0；当i＝j时，cov(p_i,p_j)＝1，其中i,j＝1,2,3，cov(·,·)表示计算相关函数；

A12：在信道估计第1时隙，半双工源节点S发送导频序列p₃，第一全双工中继节点R1发送导频序列p₁，第二全双工中继节点R2发送导频序列p₂；

半双工目的节点D利用接收到的导频序列p₁和p₂执行信道估计算法，获得第一全双工中继节点R1到半双工目的节点D的信道系数g₁和第二全双工中继节点R2到半双工目的节点D的信道系数g₂；

第一全双工中继节点R1利用接收到的导频序列p₃执行信道估计算法，获得半双工源节点S到第一全双工中继节点R1的信道系数f₁；

第二全双工中继节点R2利用接收到的导频序列p₃执行信道估计算法，获得半双工源节点S到第二全双工中继节点R2的信道系数f₂；

第一全双工中继节点R1利用接收到的导频序列p₂或第二全双工中继节点R2利用接收到的导频序列p₁执行信道估计算法，获得第一全双工中继节点R1和第二全双工中继节点R2之间的信道系数h；

A13：在信道估计第2时隙，第一全双工中继节点R1将信道系数f₁和信道系数h发送至半双工目的节点D，第二全双工中继节点R2将信道系数f₂发送至半双工目的节点D，半双工目的节点D获得的信道状态信息：信道系数f₁、信道系数f₂、信道系数g₁、信道系数g₂、信道系数h；

A2：半双工源节点S向第一全双工中继节点R1、第二全双工中继节点R2发送信号；第一全双工中继节点R1接收半双工源节点S的发送信号和第二全双工中继节点R2的转发信号；第二全双工中继节点R2接收半双工源节点S的发送信号和第一全双工中继节点R1的转发信号；

半双工源节点S对信息比特进行信道编码和二进制相移键控调制，得到长度为T的发送信号s＝[s(1),s(2),…,s(T)]；

在信号传输第t时隙，半双工源节点S向第一全双工中继节点R1、第二全双工中继节点R2发送信号s(t),t＝1,2,…,T，其中T为大于2的偶数；

第一全双工中继节点R1接收半双工源节点S的发送信号s(t)和第二全双工中继节点R2的转发信号x₂(t)，第一全双工中继节点R1在第t时隙的接收信号为：y_R1(t)＝f₁s(t)+hx₂(t)+c₁(t)+n₁(t)，其中，

x₂(t)表示第二全双工中继节点R2在第t时隙的转发信号；

n₁(t)表示第一全双工中继节点R1处的加性高斯白噪声，各时隙的加性高斯白噪声服从独立同分布，即表示均值为e、方差为v的循环对称复高斯随机变量；

c₁(t)表示第一全双工中继节点R1处的残留自干扰，各时隙的残留自干扰服从独立同分布，即β₁为第一全双工中继节点R1的线性自干扰抑制度，0＜β₁＜1；λ₁为第一全双工中继节点R1的指数自干扰抑制度，0＜λ₁＜1；P₁为第一全双工中继节点R1的发射功率；

第二全双工中继节点R2接收半双工源节点S的发送信号s(t)和第一全双工中继节点R1的转发信号x₁(t)，第二全双工中继节点R2在第t时隙的接收信号为：y_R2(t)＝f₂s(t)+hx₁(t)+c₂(t)+n₂(t)，其中，

x₁(t)表示中第一全双工中继节点R1在第t时隙的转发信号；

n₂(t)表示第二全双工中继节点R2处的加性高斯白噪声，各时隙的加性高斯白噪声服从独立同分布，即表示均值为e、方差为v的循环对称复高斯随机变量；

c₂(t)表示第二全双工中继节点R2处的残留自干扰，各时隙的残留自干扰服从独立同分布，即β₂为第二全双工中继节点R2的线性自干扰抑制度，0＜β₂＜1；λ₂为第二全双工中继节点R2的指数自干扰抑制度，0＜λ₂＜1；P₂为第二全双工中继节点R2的发射功率；

A3：第一全双工中继节点R1、第二全双工中继节点R2对接收信号进行部分干扰消除和时隙判断，具体的：

在第t时隙，第一全双工中继节点R1利用中继间信道系数h和在第t-2时隙的接收信号对第t-1时隙的接收信号执行干扰消除，并对干扰消除后的信号进行线性放大，然后以发射功率P₁转发至第二全双工中继节点R2和半双工目的节点D，转发信号为：x₁(t)＝b₁[y_R1(t-1)-(b₁h)²y_R1(t-2)]，其中，

y_R1(m)为第一全双工中继节点R1在第m时隙的接收信号，b₁为第一全双工中继节点R1的放大系数，

在第t时隙，第二全双工中继节点R2利用中继间信道系数h和在第t-2时隙的接收信号对第t-1时隙的接收信号执行干扰消除，并对干扰消除后的信号进行线性放大，然后以发射功率P₂转发至第一全双工中继节点R1和半双工目的节点D，转发信号为：x₂(t)＝b₂[y_R2(t-1)-(b₂h)²y_R2(t-1)]，其中，

y_R2(m)为第二全双工中继节点R2在第m时隙的接收信号，b₂为第二全双工中继节点R2的放大系数，

A4：分别对第一全双工中继节点R1、第二全双工中继节点R2在每个时隙结束后进行时隙判断，若t＝T+1时，信号传输过程结束，否则，t＝t+1，返回步骤A2。