[发明专利]一种基于压缩前传的多源单中继协作方法

摘要

本发明公开了一种基于压缩前传的多源单中继的协作方法，特征是在多源单中继条件下，多个用户使用码长相同的低密度奇偶校验码对发送信息进行编码，中继节点采用压缩前传与网络编码相结合的技术进行协作通信，目的节点采用联合迭代译码算法对接收信息进行译码获取源发送信息。本发明方法克服了中继在通信中会出现中断的情况，能够保证中继在通信过程中始终起到辅助通信作用，并且通过迭代译码算法获取一定的分集增益，从而提高了通信质量并节省通信资源。

主权项

1.一种基于压缩前传的多源单中继的协作方法，用户使用低密度奇偶校验码LDPC编码器对发送数据进行编码，将数据调制后发送给基站和中继；中继对接收到的信号进行处理得到转发数据，然后对转发数据进行调制并发送给基站；基站接收信号并进行联合译码；其特征在于包括：(1)在第1时隙，即用户发送时隙，N个协作用户S_i，i＝1，2L N，采用码长相同的LDPC码对信息数据进行编码，然后经过调制分别得到发送信号x_i，每个用户采用不同的信道分别以功率P_si将其同时发送给基站D和中继R；由于受到路径损耗和噪声的影响，基站接收到的用户S_i发送的信号为中继接收到的用户S_i发送的信号为式中，n_sdi，n_sri分别为各路接收信号中的噪声分量；C_sdi，C_sri分别为各条链路的信道系数；上列各式中的i＝1，2L N；(2)中继将所接收到的各用户S_i发送的信号y_sri分别送入各自的LDPC译码器，各译码器采用软输入软输出译码算法译码后得到码字对数似然比LLR_sri，该对数似然比LLR_sri的取值范围是整个实数区间；采用1比特量化压缩方法量化该对数似然比LLR_sri，分别得到量化信息w_i；然后采用网络编码，即对量化信息w_i进行异或操作，得到网络编码信息将编码信息w调制后得到调制信号x_r；在第2时隙，即中继发送时隙，中继将该调制信号x_r转发给基站；(3)经过无线信道后，基站接收到的中继发送信号为其中，n_r是噪声分量，C_rd是信道系数；然后基站对这样接收到的共N+1份用户发送信息和中继发送信息进行联合译码，获得源发送数据；用户和中继采用二进制相移键控调制方式，各条信道噪声均为高斯白噪声，在基站已知各用户到基站的信道系数C_sdi和噪声方差并且已知中继到基站信道系数C_rd和噪声方差的条件下，基站进行联合译码，具体步骤如下：a.联合译码器根据接收到的N份用户发送信号y_sdi以及各用户信道信息C_sdi和分别计算初始对数似然比b.联合译码器将各用户的初始对数似然比LLR_si分别送入各自的LDPC译码器，各译码器经过译码后得到关于各用户发送信号x_i的估计值c.联合译码器根据所有的估计值以及接收到的中继发送信号y_r，分别计算每个用户的合并接收信号和联合对数似然比LLR_xi，计算方法如下：用户S_i的合并接收信号为用户S_i的联合对数似然比d.联合译码器将各用户的联合对数似然比LLR_xi再次送入各自的LDPC译码器，各译码器经过译码后得到新的估计值联合译码器根据新的估计值重新计算每个用户的合并接收信号和联合对数似然比LLR_xi，联合译码器再次对更新的联合对数似然比LLR_xi进行译码，从而形成一种迭代译码方法。