[发明专利]一种降低信道估计误差产生系统性能影响的方法及系统

说明书

本发明涉及一种降低信道估计误差产生系统性能影响的方法及系统，其中所述方法采用自适应调制的基于三时隙时分广播协议的双向多中继选择系统的性能，中继采用放大转发方式，给出了系统的端到端信干噪比表达式，并通过不等式缩放将表达式转化为多个指数分布变量和的形式，求出了其累积概率密度函数以及概率密度函数，然后利用端到端信干噪比的分布推导了离散速率自适应调制下系统平均频谱效率上界的闭式表达式，其中为了克服信道估计误差对系统性能的影响，本发明提出了一种中继端最优的功率分配策略，该策略与等功率分配策略相比，当中继越接近于用户时，采用本发明提出的功率分配策略带来的系统性能提升就越大。

技术领域

本发明涉及一种降低信道估计误差产生系统性能影响的方法及系统，属于通讯技术领域。

背景技术

中继协作技术能有效提高用户吞吐量，扩展无线通信系统的覆盖范围。在传统的半双工中继系统中，双向中继技术由于只需要两个或三个时隙就能完成信息的交互而受到广泛关注。现有技术分析的都是系统能获得的理论容量界或是在理论容量界下系统的中断概率，为了分析实际系统可达的频谱效率将自适应调制技术应用于基于MABC协议的双向多中继系统中，给出了单中继以及中继选择方式下系统的平均频谱效率以及平均比特差错率的闭式表达式。

在信号传输过程中，无论是何种传输，源端都需要对接收信号进行自干扰消除才能得到对方的信号，但在实际通信系统中，由于信道估计误差的存在，自干扰无法完全消除，严重影响系统性能。

发明内容

发明目的：提供一种降低信道估计误差产生系统性能影响的方法及系统，以解决现有技术上的问题，进一步的目的是提出一种在最大化系统平均频谱效率下中继端最优的功率分配。

技术方案：一种降低信道估计误差产生系统性能影响的方法及系统，其中一种降低信道估计误差产生系统性能影响的方法包括以下步骤：

步骤一、设定采用时分双工模式，建立三时隙双向多中继系统传输模型；

利用双向多中继系统，用户U₁通过m个工作在半双工模式的放大转发中继节点与用户U₂进行信息交互，且用户与中继具有相同的发送功率E；在时隙1时，U₁广播调制信号x₁给用户U₂和中继，U₂与中继均处于静默状态；在时隙2时，U₂广播调制信号x₂给用户U₁和中继，U₁与中继均处于静默状态；在时隙3时，U₁与U₂均处于静默状态，中继节点在进行前两个时隙接收信号的合并处理后得到信号x_3,i，并将合并的信号广播给U₁和U₂。

其中U₁与U₂、U₁与中继R_i、U₂与中继R_i之间的信道服从均值为0，方差分别为的复高斯分布,其中d₀为两用户之间的距离，为用户U₁与中继R_i之间的距离，为用户U₂与中继R_i之间的距离，δ为路径耗损因子；

步骤二、基于不同时隙，分析信道误差，利用中继端最优功率分配，降低误差对系统性能产生的影响；

根据接收的信号进行分析，并利用最大比合并方式合并进行自干扰消除后的信号，得到用户U_k端到端的信干燥比表达式为

其中是用户直接链路贡献的信干噪比；基于最大化和容量的中继选择策略，选择中继R_i进行协作传输时，即