[发明专利]一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法

说明书

一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法。本发明公开了一种物理层编码优化天线选择的方法，包括：S1.将待发送的信号经信道传输至中继节点；S2.中继节点信号采用和差线性变换方法获得和信号和差信号；S3.中继节点采用迫零检测方法处理获得的和信号和差信号中由信道引入的失真，得到信号；S4.中继节点筛选信号，并对信号采用对数似然比映射方法映射为对数似然形式；S5.中继节点基于互信息的天线集预选择方法删除一部分天线获得初始天线集；S6.中继节点基于最大最小互信息准则的天线选择方法，选取所需的天线集，并将发射功率平均分配给选取的天线；S7.中继节点通过选取的天线将映射得到的信号广播发送至用户节点；S8.用户节点采用基于门限判决的译码方式，对接收到的信号进行译码，得到最终结果。

技术领域

本发明涉及数字通信工程技术领域，尤其涉及一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法。

背景技术

在现有技术中，对PNC的探讨主要基于等距离模型，即两源节点到中继节点之间距离相等。但在实际无线通信中，两源节点到中继节点之间的距离并不总是相等的，这将引起远近效应(Near-Far Effects,NFE)(见“Y.Huang,T.Tan,S.Peng and C.Cheng.A totaladaptive power allocation for physical layer network coding in wirelessnetworks[J].2013Seventh International Conference on Complex,Intelligent,andSoftware Intensive Systems,Taichung,2013,pp.320-324.”)。并且，即使两源节点到中继节点之间的距离相等，由于路径损耗、阴影衰落和多径衰落等影响，中继节点接收到来自两源节点的信号强度将不同，从而降低系统误码率(Bit Error Ratio,BER)性能。因此无论多址接入(Multiple Access,MA)还是广播(Broadcast,BC)阶段的功率分配都显得至关重要。目前，关于PNC功率分配的研究主要以BER和中断概率等为目标函数。同时，基于两种最主要的协作方法，即放大转发(Amplify-and-Forward,AF)和译码转发(Decode-and-Forward,DF)协作(见“Q.Yu,Y.Li,W.Meng and W.Xiang.Uniquely decodable codes forphysical-layer network coding in wireless cooperative communications[J].IEEESystems Journal.”)。选择软消息转发(Selective Soft-Message-Forward,SSMF)协作充分结合了AF、DF协作优点，可进一步提高系统性能。但目前还没有基于SSMF协作的物理层编码功率分配研究。

因此，本发明基于最大最小互信息(Max-Min Mutual Information,MMMI)准则，提出了一种优化天线选择和自适应功率分配(Adaptive Power Allocation,APA)方法解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法，方便了各区网络基站运用大规模天线传输技术，同时与现有物理层编码方法相比，具有更优误码率性能和更低计算复杂度。故该发明方法具有较好实用价值，可有效用于第五代移动通信等下一代无线通信。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于选择软消息转发的物理层编码优化天线选择方法，包括步骤：

S1.用户节点S_i将待发送的信号x_i经信道传输至中继节点R；

S2.所述中继节点R将接收到信号x_i采用和差线性变换方法获得和信号和差信号；