[发明专利]一种OFDM-AF系统数据检测方法

说明书

一种OFDM‑AF系统数据检测方法，(1)根据OFDM‑AF系统模型，对等效信道噪声w建立一个由K个复高斯加权组成的混合复高斯模型，并根据等效链路模型画出系统因子图；(2)对因子图中各变量的先验分布f_y,f_s,f_u,f_β,f_δ,进行合理假设，其中k＝0,...,K‑1；(3)基于各因子的先验分布，利用VMP算法推导出因子图中各变量的迭代闭式解；(4)根据等效信道噪声总方差，步骤(1)中混合复高斯函数的参数变量，对因子图中各变量的初始值进行设定，利用(3)中的各闭式解迭代计算待检测数据。本发明利用混合复高斯函数对系统噪声的概率分布函数进行近似，基于不完全CSI与变分消息传递推导出系统各参数的迭代闭式解，从而使接收端准确的进行信号恢复，能够更有效地适应真实的OFDM‑AF系统，且复杂度低。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种OFDM-AF系统数据检测方法。

背景技术

中继节点在无线通信中可以被视为虚拟天线，实现协同分集，对抗信道衰落，提高网络可靠性。目前，发展比较成熟的两种中继转发方式为放大转发(AF)和解码转发(DF)。在AF中继模式下，中继节点对接收到的信号先进行放大再转发给接收端，增强信号与噪声之间的差异以提高通信质量，同时也可以扩大通信覆盖范围。基于正交频分复用(OFDM)的AF中继技术可以有效地抑制频率选择性衰落信道，从而提高系统性能。

在OFDM-AF系统中，信道状态信息(CSI)是接收机进行信号检测的必要条件，通常利用信道估计的方法来获得CSI,然而无论估计的精确度如何，都必然存在估计误差，而CSI的精确与否直接影响恢复发送信号的精确度。

目前基于OFDM-AF系统的研究中，无论是对CSI的估计或是对发送信号检测方法中，普遍都将系统中的噪声考虑为高斯噪声。虽然这样的假设符合大数定理且便于计算与表达，但已有文献指出实际系统中的噪声由于自然环境和人为因素影响，普遍具有非高斯特性。简单地将噪声处理为高斯噪声显然不符合实际系统要求，而这种错误的选择，将直接导致系统性能的下降。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种OFDM-AF系统数据检测方法，利用混合复高斯函数对系统噪声的概率分布函数进行近似，基于不完全CSI与变分消息传递(VMP)推导出系统各参数的迭代闭式解，从而使接收端准确的进行信号恢复，本发明能够更有效地适应真实的OFDM-AF系统，且复杂度低。

为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案来实现。

一种OFDM-AF系统数据检测方法，包括下述步骤：

(1)根据OFDM-AF系统模型，对等效信道噪声w建立一个由K个高斯加权组成的混合复高斯模型，并根据等效链路模型画出系统因子图；

(2)对因子图中各变量的先验分布f_y,f_s,f_u,f_β,f_δ,进行合理假设，其中k＝0,...,K-1；

(3)基于各因子的先验分布，利用VMP算法推导出因子图中各变量的迭代闭式解；

(4)根据等效信道噪声总方差，步骤(1)中混合复高斯函数的参数变量，对因子图中各变量的初始值进行设定，利用步骤(3)中的各闭式解迭代计算待检测数据。

所述步骤(1)中，等效信道噪声w＝[w₀,w₁,...,w_N-1]^T，其混合复高斯模型的概率密度函数为