[发明专利]一种用于空间调制解码转发中继系统的中继节点选择方法

说明书

技术领域

本发明属于通信抗干扰技术领域，涉及空间调制(Spatial Modulation,SM)技术，中继技术(Relaying technology)，正交振幅(Quadrature Amplitude Modulation，QAM)调制技术，及其相关的MIMO(Multiple Input Multiple Output)技术。

背景技术

MIMO调制技术是一种无线环境下的高速传输技术，它在发射端和/或接收端配置更多的天线单元，并结合先进的空时编码调制方案，通过对空间自由度的充分利用，可以带来额外的分集，复用和波束成型增益。

近来，SM技术作为一种新的MIMO调制方案被提出来作为一种新的调制技术。该技术的基本原理是通过激活不同的天线，将天线索引值调制用于传输信息比特。这种传输方案的本质是利用MIMO系统中不同信道的独立性。因为每次只有一根天线被激活，进而在发射端只需要一个射频单元且此过程能传输部分比特，所以这种方案提高了传输速率，并降低了MIMO系统的成本和复杂度。

然而，当接收天线数目很少，甚至只有一根的时候，会因为缺少空间自由度，而导致性能显著下降。一种将中继技术和空间调制技术相结合的空间调制解码转发中继(Spatial Modulation with Multiple Decode and Forward Relays，SM-DF-Relay)系统，很好的解决了这一问题，这使得这一系统更好的适用于无线通信的下行链路。

然而，它也存在一些缺陷，SM-DF中继系统的通信过程要求多个中继节点同时参与，要提高接收端的BER性能，就要增加中继节点的数目，这就必然造成严重的资源浪费，加重中继节点的负担，同时，也会使接收端的检测复杂度随着中继节点数目线性增长。

发明内容

本发明的目的，就是针对多个中继节点造成的资源浪费，提供一种中继节点选择方法。

本发明的技术方案：一种基于中继节点正确解调概率的空间调制解码转发中继系统的中继节点选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.在SM-DF-Relay的系统模型中，表示源节点到第i个中继节点的信道矩阵，计算每一个中继节点接收到的源节点信号星座图中的点的最小欧氏距离d，即得到源节点经过中继节点i到目标节点的复合信道：

其中N_t为源节点发射天线数目；

b.从所有备选的中继节点子集中选取使d_min(H)最大的中继节点子集，即

其中，Set_I表示所有备选的中继节点子集组成的集合。

本发明的有益效果为，本发明提供了一种基于中继节点正确解调概率的空间调制解码转发中继系统的中继节点选择方法，该技术通过从若干个中继节点中选取一个子集，作为解码转发信息的中继节点，能够使选择出正确解调源节点信息概率最大的节点进行中继转发，在使系统在引入较小的反馈量和增加很小的复杂度的情况下，使系统的BER性能得到显著的提高。

附图说明

图1是传统SM系统框图。

图2是空间调制解码转发中继系统框图。

图3是本发明提出的空间调制解码转发中继系统中继节点选择系统框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的描述

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便本领域的技术人员更好地理解本发明。需要特别提醒注意的是，在以下的描述中，当已知功能和设计的详细描述也许会淡化本发明的主要内容时，这些描述在这里讲被忽略。

为更好地对本发明进行说明，先介绍本发明技术方案所用到的术语和空间调制系统发射机结构。

空间调制：如图1，b是需要传输的比特数据，可以被视为一个L×T的矩阵，其中L＝log2(M)+log2(Mary)是一个SM调制符号所携带的比特数量，Mary是正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)阶数。可以看出，一个SM调制符号所能携带的比特数量由QAM调制阶数和发射天线数量共同决定。SM调制准则是根据SM转化表将b转化成为一个M×T的矩阵x。在x中，一列代表一个时刻发送的数据，任意一列只有一个非零数据，意味着任意时刻只有一根天线发送数据。

如图2，空间调制解码转发中继系统模型包含一个信息源节点，该源节点配备N_t根发射天线，L个中继节点，每个中继节点配备一根发射天线，和一个目标节点。