專利名稱：Mimo雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線通信的MIMO (Multiple-Input Multiple-Output，多輸入多輸出)和雙向中繼技術領域，具體是基于ANC (Analog Network Coding，模擬網(wǎng)絡編碼)的AF (Amplify-and-Forward，放大-轉(zhuǎn)發(fā))MIMO雙向中繼系統(tǒng)中，一種中繼節(jié)點和目的節(jié)點聯(lián)合處理信息的方法。
背景技術：
在通過中繼進行雙向通信的系統(tǒng)中，兩個源節(jié)點借助中繼節(jié)點交換信息，因此兩個源節(jié)點也分別是彼此的目的節(jié)點，參見

圖1。為了提高系統(tǒng)的吞吐率，中繼可以采用ANC (Analog Network Coding，模擬網(wǎng)絡編碼)技術，只需要兩個時隙就可以完成兩個源節(jié)點間的信息交換。采用ANC時，在第一個時隙，兩個源節(jié)點同時向中繼節(jié)點發(fā)送信息，在第二個時隙，中繼將接收到的疊加信號放大并轉(zhuǎn)發(fā)給兩個目的節(jié)點。當源節(jié)點掌握完全CSI (Channel State ^formation，信道狀態(tài)信息)時，它們可以從接收到的信號中去掉自己的信號部分，然后檢測出另一個源節(jié)點發(fā)射的數(shù)據(jù)。此外，源節(jié)點和中繼節(jié)點可以安裝多個天線，結(jié)合MIMO技術進一步改善系統(tǒng)性能。在MIMO系統(tǒng)中，為了充分利用MIMO技術帶來的系統(tǒng)增益，需要根據(jù)信道狀態(tài)信息來設計發(fā)射端的信號處理技術。然而在實際系統(tǒng)中，CSI 是通過導頻信號訓練估計得到的，由于信道的時變性以及噪聲的存在，信道估計誤差總是存在的。經(jīng)對現(xiàn)有文獻檢索發(fā)現(xiàn)，R. Wang and Μ. Tao, "Joint source and relay precoding designs for MIMO two-way relay systems, ” In Proc. of IEEE Int. Conf. Communications, Kyoto, Japan, Jun. 2011 ( ‘‘ΜΙΜΟ雙向中繼系統(tǒng)中源和中繼的聯(lián)合預處理設計，”IEEE國際通信會議，京都，日本，2011. 6)，該文獻中源節(jié)點和中繼節(jié)點都安裝有多個天線，假設系統(tǒng)掌握完全CSI，源節(jié)點可以從接收信號中完全消除自己發(fā)射的信號帶來的干擾，聯(lián)合設計源和中繼的信號處理技術以最小化檢測信號的均方誤差，但是沒有考慮信道估計誤差帶來的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種MIMO雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法，在基于ANC的AF MIMO雙向中繼系統(tǒng)中，根據(jù)MMSE (Minimum Mean Squared Error，最小均方誤差)準則，設計了中繼和目的節(jié)點的聯(lián)合信息處理方案，該方案充分考慮了信道估計誤差，能有效改善系統(tǒng)的均方誤差和比特誤碼率性能。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括以下步驟
第一步，源節(jié)點1向中繼發(fā)射訓練序列S1，中繼根據(jù)接收到的信號:It進行信道估計處
理，得到源節(jié)點1和中繼之間的估計信道flp所述的信道估計處理，是
權利要求
1.ー種ΜΙΜΟ雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法，其特征在于包括以下步驟 第一歩，源節(jié)點1向中繼發(fā)射訓練序列S1，中繼根據(jù)接收到的信號X1，進行信道估計處理，得到源節(jié)點1和中繼之間的估計信道H1 ；第二歩，源節(jié)點2向中繼發(fā)射訓練序列S2，中繼根據(jù)接收到的信號X2，進行信道估計 處理，得到源節(jié)點2和中繼之間的估計信道H2 ；第三歩，中繼根據(jù)估計得到的信道，應用迭代算法計算中繼處理矩陣F，以及目的或源 節(jié)點1和目的或源節(jié)點2的接收矩陣W1和1W2 ；第四歩，源節(jié)點1和源節(jié)點2分別向中繼發(fā)射信號S1和S2 ；第五歩，中繼對接收到的信號Yt進行線性處理，得到信號r·，并將信號r口轉(zhuǎn)發(fā)給兩個目 的節(jié)點，其中一r口是r的共軛；第六歩，兩個目的節(jié)點分別對接收信號進行自干擾消除處理，得到信號Sk和 2 ； 第七歩，目的或源節(jié)點1和目的或源節(jié)點2分別用接收矩陣W1和I2對信號y1和y2進行檢測處理，得到s1和s2。
2.根據(jù)權利要求1所述的MIMO雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法，其特征是，第一歩所 述的源節(jié)點1和中繼之間的信道估計處理，是
3.根據(jù)權利要求1所述的MIMO雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法，其特征是，第二步所 述的源節(jié)點2和中繼之間的信道估計處理，是
4.根據(jù)權利要求1所述的MIMO雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法，其特征是，第三步所 述的迭代算法，具體步驟如下(1)初始化
5.根據(jù)權利要求1所述的MIMO雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法，其特征是，第五步所述的線性處理，是指r □ Fyi。
6.根據(jù)權利要求1所述的MIMO雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法，其特征是，第六步所述的自干擾消除處理，是
7.根據(jù)權利要求1所述的MIMO雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法，其特征是，第七步所述的檢測處理，是指
全文摘要
本發(fā)明公開一種無線通信技術領域的MIMO雙向中繼系統(tǒng)中的信息處理方法，步驟為源節(jié)點1向中繼發(fā)射訓練序列，中繼進行信道估計處理，得到源節(jié)點1和中繼之間的估計信道和估計誤差方差；源節(jié)點2向中繼發(fā)射訓練序列，中繼進行信道估計處理，得到源節(jié)點2和中繼之間的估計信道和估計誤差方差；中繼根據(jù)估計得到的信道，應用迭代算法計算中繼處理矩陣以及節(jié)點的接收矩陣；源節(jié)點分別向中繼發(fā)射信號；中繼對信號進行線性處理，并轉(zhuǎn)發(fā)給兩個目的節(jié)點；兩個目的節(jié)點進行自干擾消除處理；節(jié)點對自干擾消除處理后的信號進行檢測處理，完成兩個源節(jié)點之間的信息交換。本發(fā)明考慮了信道估計誤差，能有效地改善系統(tǒng)的均方誤差和比特誤碼率性能。
文檔編號H04L1/06GK102281129SQ20111023119
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權日2011年8月12日
發(fā)明者伊海珂, 俞暉, 劉偉, 張萌, 羅漢文, 鄒俊, 錢成 申請人:上海交通大學