[发明专利]基于自干扰最小化准则的全双工能量采集中继传输方法

权利要求书

1.一种基于自干扰最小化准则的全双工能量采集中继传输方法，其特征在于，基于时间切换能量采集的全双工放大转发协作中继传输系统，所述系统包括一个源S、一个全双工中继R和一个目的端D，源节点和目的端节点配置单根天线，中继节点配置多根天线；在一个时间块T内，源通过直达链路传输信息到目的端；在第一时隙αT内，中继进行能量采集；第二时隙(1-α)T内，中继接收源信息的同时，放大转发源信息到目的端；全双工能量采集中继传输方法包括：

获取目的端接收的信息和对应的第一信噪比；

选择中继的接收天线和发送天线；

基于选择的接收天线，获取第一时隙αT内，中继收到的信号；其中，α表示时间切换比；

基于选择的接收天线，获取在第二时隙(1-α)T内，当源信息通过中继传输时，中继收到的信号；

基于选择的发送天线，获取在第二时隙(1-α)T内，当源信息通过中继传输时，目的端接收的信息及对应的第二信噪比；

目的端采用最大比合并技术，合并来自中继和源的信息后，对所述第一信噪比和所述第二信噪比求和获得目的端的接收信噪比；

基于目的端的接收信噪比，获取所述系统的瞬时安全容量及系统吞吐量；

所述获取目的端接收的信息和对应的第一信噪比，具体包括：

在整个时间块T内，源通过直达链路直接传输信息到目的端，此时目的端接收的信息为：

对应的第一信噪比获取方式如下：

其中，P_S表示源发射功率；d_SD表示源和目的端之间的距离，m表示路径损耗指数；h_SD表示源和目的端之间的信道参数；x_S表示节点S发送的归一化信息信号；n_D表示目的端接收到均值为0方差为N₀的加性高斯白噪声；N₀表示加性白高斯噪声的方差；

通过如下方式选择中继的接收天线和发送天线：

其中，i表示中继用于接收信息的第i根天线，j表示中继用于发送信息的第j根天线；h_RR,i,j表示中继节点R自干扰信道的信道参数；N表示配置的天线根数；i^*表示按照天线选择准则选择出来的中继的接收天线；j^*表示按照天线选择准则选择出来的中继的发送天线；

基于选择的接收天线，获取第一时隙αT内，中继节点收到的信号，具体如下：

其中，d_SR表示源和中继之间的距离；h_SR表示源和中继之间的信道参数；n_R表示中继接收到均值为0方差为N₀的加性高斯白噪声；

基于选择的接收天线，获取在第二时隙(1-α)T内，当源信息通过中继传输时，中继收到的信号，具体如下：

其中，P_R表示第二时隙内发送功率，b＝ηα/(1-α)，η表示能量采集效率，0η1；x_R是中继放大转发的信息；h_RR表示中继节点R自干扰信道的信道参数；

基于选择的发送天线，获取在第二时隙(1-α)T内，当源信息通过中继传输时，目的端接收的信息及对应的第二信噪比，具体包括：

获取目的端接收的信息，如下：

其中，d_RD表示中继和目的端之间的距离；h_RD表示中继和目的端之间的信道参数；n_D表示目的端接收到均值为0方差为N₀的加性高斯白噪声；

对应的第二信噪比获取方式如下：

目的端采用最大比合并技术，合并来自中继和源节点的信息后，对所述第一信噪比和所述第二信噪比求和获得目的端的接收信噪比γ_D，具体为：

γ_D＝γ_D1+γ_D2。