[发明专利]一种协作通信系统中的满分集的频率翻转传输方法

权利要求书

1.一种协作通信系统中的满分集的频率翻转传输方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤一、源节点发射过程，包含步骤101、步骤102及步骤103，如下：

步骤101、调制，依据信号星座将二进制的数据流调制成信号；

步骤102、快速离散傅立叶反变换，将调制信号按照每个OFDM块的大小N进行分块，对每块实施快速离散傅立叶反变换；

步骤103、上变频，将变换后的信号结合本地载波进行变频，将变频后的信号发射给中继节点R₁和R₂；

步骤二、中继节点译码转发过程，将重新调制得到的信号依据频率翻转Alamouti码(FRAC)的结构进行编码，包含步骤201、步骤202、步骤203、步骤204、步骤205、步骤206、步骤207及步骤208，如下：

步骤201、下变频，将接收到的信号结合本地载波进行下变频；

步骤202、快速离散傅立叶变换，将变频后的每个OFDM信号实施快速离散傅立叶变换；

步骤203、译码，将变换后的信号进行译码；

步骤204、解调，将译码后的信号进行解调；

步骤205、重新调制，将解调后得到的新的二进制数据流重新依据信号星座进行调制，两个中继节点须使用同一信号星座；

步骤206、编码，将调制信号依据频率翻转Alamouti码(FRAC)的结构进行编码；

频率翻转Alamouti码(FRAC)的结构如表1所示，

表1

表1中，s₁和s₂是频域中两个连续的具有N个子载波的OFDM信号块，和分别表示s₁和s₂的翻转信号；

步骤207、快速离散傅立叶反变换，将编码后的信号按照每个OFDM块的大小N进行分块，对每块实施快速离散傅立叶反变换；

步骤208、上变频，将变换后的信号结合本地载波进行变频，中继节点R₁和R₂同时将变频后的信号发射给目的节点；

步骤三、目的节点接收并译码过程，对得到的频域信号实施均衡操作，包含步骤301、步骤302、步骤303及步骤304，如下：

步骤301、下变频，将接收到的信号结合本地载波进行下变频；

步骤302、快速离散傅立叶变换及线性操作，将变频后的每个OFDM信号实施快速离散傅立叶变换，并且还须按照公式进行翻转及取共轭的操作；

y₂由以下公式得到：

其中，和分别表示H₁和H₂进行180度旋转后得到的矩阵，表示n₂的翻转信号；

y₁和y₂′分别表示目的节点在第1个和第2个OFDM信号持续时间里接收到的信号的频域表示；y₁和y₂′由以下公式得到：

y₁＝H₁s₁+H₂s₂+n₁

其中，H₁＝h₁WF(ε₁)W^H和H₂＝h₂WF(ε₂)W^H分别表示中继节点R₁和R₂到目的节点的等效信道矩阵，h₁和h₂表示中继节点R₁和R₂到目的节点的信道增益，ε₁和ε₂分别表示中继节点R₁和R₂到目的节点的归一化载波频偏；W是N×N维的离散傅立叶变换矩阵，W^H是相应的离散傅立叶反变换矩阵；函数F(ε)被定义为n₁和n₂分别是第1个和第2个OFDM信号持续时间里频域加性高斯噪声；

步骤303、迫零均衡，将步骤302输出的频域信号按照公式实施迫零均衡操作；

接收信号的频域表示可以写成块矩阵的形式如下：

迫零均衡的具体方法如下：

其中，

其中是目的节点在连续两个OFDM周期内接收到的OFDM信号的等效频域表示，H表示两个中继节点与目的节点之间的等效信道矩阵，h₁和h₂表示中继节点R₁和R₂到目的节点的信道增益；

步骤304、译码及解调，将均衡后的信号进行译码及解调，得到解码后的二进制数据流，整个协作通信系统的信号传输过程完成。