[发明专利]基于PLNC的双向OFDM多中继系统中的联合子载波抑制与中继选择方法

摘要

本发明公开了一种基于PLNC的双向OFDM多中继系统中的联合子载波抑制与中继选择方法，提出了两种联合子载波抑制与中继选择方法：固定抑制门限的联合子载波抑制与中继选择方法和固定子载波个数的联合子载波抑制与中继选择方法。固定抑制门限的联合子载波抑制与中继选择方法在一次双向信息交换过程中采用固定的抑制门限进行子载波抑制；固定子载波个数的联合子载波抑制与中继选择方法在一次双向信息交换过程中保持抑制的子载波个数恒定不变，即活跃子载波个数恒定不变而抑制门限动态变化。仿真结果表明，与传统的子载波抑制相比，本发明提出的两种联合子载波抑制与中继选择方法不仅增强系统可靠性，而且提高系统有效性。

主权项

1.一种基于PLNC的双向OFDM多中继系统中的联合子载波抑制与中继选择方法，其特征在于包括以下步骤：基于TDMA的双向多中继系统由N个中继节点{R1,R2,…RN}和两个源节点S1,S2构成，所有节点均配备单根天线并工作在半双工模式；S1知道S1到每一个中继节点之间的信道状态信息；S2知道S2到每一个中继节点之间的信道状态信息；所述基于TDMA的双向多中继系统采用OFDM传输方式，子载波个数用K表示；S1,S2到中继节点的信道是多径瑞利衰落信道，用向量hi表示：hi＝[hi[0],hi[1],…,hi[L‑1]]T i＝1,2其中，l＝0,1,…,L‑1，L表示路径数；S₁,S₂到中继节点的信道独立同分布，在第k个子载波上的频域信道为H_i[k]：每一次的信息交换可以分为两个阶段：多址接入阶段和广播阶段：多址接入阶段：首先，S₁,S₂在第k个子载波上分别需要发送信息然后，信息经过调制后可以表示成最后，S₁,S₂把信息发送给所有的中继节点；第m个中继的第k个子载波上的接收信号可以表示为：表示从S_i到R_m之间多径瑞利衰落信道在第k个子载波上的增益，m∈{1,…N}，k∈{1,…K}，i∈{1,2}，且从S₁,S₂到中继节点和中继节点到S₁,S₂的信道是相同的；表示加性高斯白噪声；广播阶段：首先，S1,S2在所有中继中选择一个信道状态最好的中继；然后，选定的中继利用译码转发的方式将接收到的信息广播给S1,S2；最后，S1,S2接收到的信息可以表示如下：表示中继节点网络编码得到的信息经过调制后得到的信息，表示源节点S_i接收到的信息，表示加性高斯白噪声，i∈{1,2}；中继选择方法包括以下步骤：在基于TDMA的双向多中继系统中选择信道条件最好的一个中继来进行传输信息，根据最小最大原则选择一个中继：R^*表示选定的中继，m表示第m个中继，m∈{1,…N}；i对应两个源节点的编号，i∈{1,2}；k表示第k个子载波，k∈{1,…K}；I表示使用的子载波集合，表示从S_i到R_m之间多径瑞利衰落信道在第k个子载波上增益的模值；根据子载波抑制方法不同，结合最小最大中继选择，所述联合子载波抑制与中继选择方法包括：FT‑J和FNS‑J，FT‑J为固定抑制门限的JSSRS方法、FNS‑J为固定子载波个数的JSSRS方法，固定子载波个数的JSSRS方法包括以下步骤：FNS‑J首先进行子载波抑制，然后在所有中继中选择一个信道条件最好的中继进行信息传输；在子载波抑制之前，S₁,S₂需要确定抑制门限λ₀；FNS‑J需要S₁,S₂首先确定使用的子载波的个数Q，Q是常数；根据常数Q来确定临时抑制门限，即S₁,S₂在所有K个子载波中选择信道条件最好的Q个子载波来传输信息，0＜Q≤K，把第Q好的信道增益模值作为临时抑制门限，即对所有子载波进行抑制操作：表示S_i到中继之间的子载波状态，“1”表示该子载波是活跃子载波；“0”表示该子载波是抑制子载波，表示该子载波是否是“使用的子载波”，表示该子载波是“使用的子载波”，表示该子载波被放弃不用；表示经过子载波抑制各子载波的信道是否被使用；表示“使用的子载波”信道被使用，表示抑制子载波的信道放弃不用；在多址接入和广播两个时隙期间，Q固定不变，而抑制门限动态变化；因此，同一个中继的两个抑制门限不相同；不同的中继这一门限值也不相同；最后在所有中继中选择一个信道条件最好的中继传输信息：R^*表示选定的中继，m表示第m个中继，m∈{1,…N}；i对应两个源节点，i∈{1,2}；k表示第k个子载波，k∈{1,…K}；I₂表示FNS‑J方法使用的子载波集合，表示从S_i到R_m使用的子载波信道在第k个子载波上增益的模值。