[发明专利]基于中继协作空时块码传输的三用户信息共享方法

说明书

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及空时块码的传输方法，特别涉及一种基于中继协作的分布式空时块码的编码方法，可用于由三个单天线用户和一个多天线中继构成的中继协作系统。

背景技术

中继协作通信能够有效增强无线通信链路的稳健性，并扩大无线通信的覆盖范围。对于由两个用户和单个或多个中继构成的协作网络，目前已经有很多学者进行了深入研究，如2006年Yindi Jing等人在“Distributed Space-Time Coding in Wireless Relay Networks”中研究了两用户单向多中继网络，2009年Tao Cui等人在“Distributed Space-Time Coding for Two-Way Wireless Relay Networks”中研究了两用户双向多中继网络，2012年Feng-Kui Gong等人在“Distributed Concatenated Alamouti Codes for Two-Way Relay Networks”中研究了中继节点配置两根天线的两用户双向通信网络。

然而，这些方法都只考虑了两用户的中继协作网络，对于含有两个以上用户的中继协作网络并不适用，例如在无线传感器网络定位中，多个终端节点需要通过卫星或者融合中心来共享采集到的信息，以确定目标的位置。另外，相比于多用户中继协作网络，两用户中继协作网络的系统分集度不高，传输误比特性能较差。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术的不足，提出一种基于中继协作空时块码传输的三用户信息共享方法，以提高系统的分集度，降低传输误比特率。

实现本发明目的的技术方案是：通过三个相互独立的用户，同时向一个中继节点发送数据，中继节点将收到的信号进行线性处理，并通过多根天线将处理后的信号广播给每个用户，每个用户在收到中继节点广播的信号后，进行独立的解调，同时得到其他两个用户共享的信息。其具体实现步骤如下：

1)用户节点选择待发送符号并发送给中继节点：

1a)三个用户节点均从星座集合S中选取两个星座符号作为自己的两个待发送符号，即第一户用节点T₁选取第一个待发送符号s₁₁和第二待发送符号s₁₂，第二用户节点T₂选取第一待发送符号s₂₁和第二待发送符号s₂₂，第三用户节点T₃选取第一待发送符号s₃₁和第二待发送符号s₃₂；

1b)三个用户节点分别利用两个符号周期同时将自己的待发送符号发送至中继节点；

2)中继节点通过四根天线在两个符号周期内接收信号，并根据接收的信号得到一个组合接收信号向量r：

r＝[r₁₁,r₁₂,r₁₃,r₁₄,r₂₁,r₂₂,r₂₃,r₂₄]^T，

其中，r₁₁、r₁₂、r₁₃、r₁₄分别表示中继节点在第一个符号周期内获得的第一根天线、第二根天线、第三根天线、第四根天线的接收信号；r₂₁、r₂₂、r₂₃、r₂₄分别表示中继节点在第二个符号周期内获得的第一根天线、第二根天线、第三根天线、第四根天线的接收信号，上标T表示转置运算；

3)中继节点根据组合接收信号向量r，得到四个待广播信号向量t₁、t₂、t₃和t₄，分别表示为：

t₁＝[t₁₁,t₁₂,t₁₃,t₁₄]^T＝A₁r+B₁r^*，