[go: up one dir, main page]

CN103078672B - 一种信号传输方法、设备及系统 - Google Patents

一种信号传输方法、设备及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN103078672B
CN103078672B CN201210570811.6A CN201210570811A CN103078672B CN 103078672 B CN103078672 B CN 103078672B CN 201210570811 A CN201210570811 A CN 201210570811A CN 103078672 B CN103078672 B CN 103078672B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
channel
array
node
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210570811.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103078672A (zh
Inventor
吕铁军
曹若菡
夏金环
刘海静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Beijing University of Posts and Telecommunications
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Beijing University of Posts and Telecommunications
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd, Beijing University of Posts and Telecommunications filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN201210570811.6A priority Critical patent/CN103078672B/zh
Publication of CN103078672A publication Critical patent/CN103078672A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103078672B publication Critical patent/CN103078672B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种信号传输方法,包括:通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。相应地本发明实施例还提供信号传输设备及系统。本发明实施例在信号传输过程中可以实现阵列增益。

Description

一种信号传输方法、设备及系统
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种信号传输方法、设备及系统.
背景技术
将中继技术与无线峰窝网络相融合,能有效地提高小区边缘用户的服务质量,增强系统的覆盖能力。如何利用中继节点,在扩展覆盖范围的同时,提高无线传输的频谱效率的问题,一直受到密切关注。近年来,网络编码理论的提出和发展,给以上问题提供了全新的解决思路。在无线中继系统中利用网络编码技术,在中继节点把多个用户设备的数据合并在一起同时传输,可以减少多用户设备传输的资源开销,提高系统的频谱效率。目前最具代表性的是采用了物理层网络编码的无线双向中继系统。该系统只需要两个时隙就可以完成信息交互。第一个时隙,两个用户设备同时向中继节点发送各自的信号,中继节点接收混合信号;第二个时隙,中继节点将接收到的信号进行一定的处理,再将处理后的信号广播出去。这两个用户设备接收到广播的信号后,各自利用已有的信息消除干扰后,获取来自对端用户设备的有用信息。
目前,在上述无线双向中继系统中中继节点接收到上述混合信号后,对混合信号进行一定处理,中继节点再从中继节点的多个天线中选择一根天线,通过选择出的天线将上述处理后的信号广播出去。该技术中由于选择一根天线进行发射,这样只能实现多天线的分集增益,而不能实现阵列增益。
发明内容
本发明实施例提供了一种信号传输方法、设备及系统,在信号传输过程中可以实现阵列增益。
第一方面,本发明提供的一种信号传输方法,包括:
通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;
对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。
在第一方面的第一种可能的实施方式中,所述对所述第一阵列信号进行检测包括:
对所述第一阵列信号进行最大似然检测;或者
对所述第一阵列信号进行迫零检测;或者
对所述第一阵列信号进行最小平方误差检测。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理包括:
将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行比特级异或处理。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述将所述编码信号进行阵列处理包括:
通过如下式对所述编号信号进行阵列处理:
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * )
其中,X为所述第二阵列信号,sR为所述编码信号,P为发射功率,()*表示逐项取共轭运算,r12,q1,q2都为对包含第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应的矩阵进行QR分解后,该信道响应的QR分解结果中的元数,且G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。
结合第一方面第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述将所述编码信号进行阵列处理之前,所述方法还包括:
对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第二信道的信道响应的QR分解结果,其中,所述第二信道的信道响应的QR分解结果满足G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。
第二方面,本发明提供的一种信号传输方法,包括:
第一节点通过第一信道向中继节点发送第一信号;
所述第一节点通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述第一节点发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号;
所述第一节点对所述阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
所述第一节点对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。
在第二方面的第一种可能的实现方式中,所述第一节点通过信道接收中继节点发送的阵列信号之后,所述第一节点对所述阵列信号进行检测之前,所述方法还包括:
所述第一节点基于预先获取的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果对所述阵列信号简化处理;
所述第一节点对所述阵列信号进行检测包括:
所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行检测;
其中,所述QR分解结果是对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理后的结果,所述第二信道为所述第二节点给中继节点发送所述第二信号所使用的信道。
结合第二方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行检测包括:
所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行最大似然检测;或者
所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行迫零检测;或者所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行最小平方误差检测。
结合第二方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述第一节点通过第一信道接收中继节点发送的阵列信号之后,所述所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行检测之前,所述方法还包括:
获取所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
结合第二方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述第一节点对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号之后,所述方法还包括:
所述第一节点计算接收的所述第二目标信号与所述第二节点发送给所述中继节点的第二信号的相似度。
第三方面,本发明提供一种中继节点设备,包括:接收单元、检测单元、编码单元、阵列处理单元和发送单元,其中:
所述接收单元,用于通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;
所述检测单元,用于对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
所述编码单元,用于将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
所述阵列处理单元,用于将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
所述发送单元,用于通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。
在第三方面的第一种可能的实现方式中,所述检测单元还用于对所述第一阵列信号进行最大似然检测;或者
所述检测单元还用于对所述第一阵列信号进行迫零检测;或者
所述检测单元还用于对所述第一阵列信号进行最小平方误差检测。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述编码单元还用于将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行比特级异或处理。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述阵列处理单元还用于通过如下式对所述编号信号进行阵列处理:
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * )
其中,X为所述第二阵列信号,sR为所述编码信号,P为发射功率,()*表示逐项取共轭运算,r12,q1,q2都为对包含第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应的矩阵进行QR分解后,该信道响应的QR分解结果中的元数,且G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。
结合第三方面的第三种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中所述设备还包括:
分解单元,用于对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第二信道的信道响应的QR分解结果,其中,所述第二信道的信道响应的QR分解结果满足G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。
第四方面,本发明提供一种用户设备,包括:
发送单元、接收单元、检测单元和解码单元,其中:
所述发送单元,用于通过第一信道向中继节点发送第一信号;
所述接收单元,用于通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述第一节点发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号;
所述检测单元,用于对所述接收单元接收的阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
所述解码单元,用于从所述检测单元得到的目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。
在第四方面的第一种可能的实现方式中,所述设备还包括:
处理单元,用于基于预先获取的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果对所述阵列信号简化处理;
所述检测单元还用于对所述简化处理后的阵列信号进行检测;
其中,所述QR分解结果是对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理后的结果,所述第二信道为所述第二节点给中继节点发送所述第二信号所使用的信道。
结合第四方面的第一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,所述检测单元还用于对所述简化处理后的阵列信号进行最大似然检测;或者
所述检测单元还用于对所述简化处理后的阵列信号进行迫零检测;或者
所述检测单元还用于对所述简化处理后的阵列信号进行最小平方误差检测。
结合第四方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,所述设备还包括:
获取单元,用于获取所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
结合第四方面的第一种可能的实现方式或第二种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,所述设备还包括:
计算单元,用于计算接收的所述第二目标信号与所述第二节点发送给所述中继节点的第二信号的相似度。
第五方面,本发明提供的一种信号传输系统,包括:中继节点设备、第一节点设备和第二节点设备,其中:
所述中继节点设备,用于通过至少两根天线接收包含第一节点设备发送的第一信号和第二节点设备发送的第二信号的第一阵列信号;再对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;以及将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;以及将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;再通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点设备和所述第二节点设备;
所述第一节点设备,用于通过第一信道向所述中继节点设备发送第一信号;再通过所述第一信道接收所述中继节点设备发送的所述第二阵列信号;以及对所第二阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对所述编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;再对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号;
所述第二节点设备,用于通过第二信道向所述中继节点设备发送第二信号;再通过所述第二信道接收所述中继节点设备发送的所述第二阵列信号;以及对所述第二阵列信号进行检测,得到目标编码信号;再对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第一目标信号。
上述技术方案中,通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。这样向第一节点和第二节点发送的信号为阵列信号,从而可以在信号传输过程中实现阵列增益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种信号传输方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种信号传输方法的流程示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种信号传输方法的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的另一种信号传输方法的流程示意图;
图5是本发明实施例提供的另一种信号传输方法的流程示意图;
图6是本发明实施例提供的一种中继节点设备的结构示意图;
图7是本发明实施例提供的另一种中继节点设备的结构示意图;
图8是本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图;
图9是本发明实施例提供的另一种用户设备的结构示意图;
图10是本发明实施例提供的一种信号传输系统的结构示意图;
图11是本发明实施例提供的另一种中继节点设备的结构示意图;
图12是本发明实施例提供的另一种中继节点设备的结构示意图;
图13是本发明实施例提供的另一种用户设备的结构示意图;
图14是本发明实施例提供的另一种用户设备的结构示意图;
图15是本发明实施例提供的另一种信号传输系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1是本发明实施例提供的一种信号传输方法的流程示意图,如图1所示,包括:
101、通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;
需要说明的,步骤101通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号,这个实现过程可以参考现有的无线双向中继系统中的技术。
102、对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
可选的,步骤101接收到的第一阵列信号中可以包含第一信号的多个可能的信号,以及包含第二信号的多个可能的信号,这样通过步骤102就可以从多个信号中检测出与第一信号最相似的信号,即第一检测信号,以及与第二信号最相似的信号,即第二检测信号。
103、将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
104、将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
可选的,上述阵列处理可以是将上述编码信号与一个阵列数进行乘法运算,运算的结果就为上述第二阵列信号,当然上述阵列数可以是根据不同情况设置不同的值。
105、通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。
可选的,第一节点接收到上述第二阵列信号后,就可以从该第二阵列信号中获取出与上述第二信号相关的信号;第二节点接收到上述第二阵列信号后,就可以从该第二阵列信号中获取出与上述第一信号相关的信号。
作为一种可选的实施方式,实现上述方法的设备可以包括:
中继节点设备。
上述技术方案中,通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。这样向第一节点和第二节点发送的信号为阵列信号,从而可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图2是本发明实施例提供的另一种信号传输方法的流程示意图,如图2所示,包括:
201、通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号。
作为一种可选的实施方式,步骤201接收到的第一阵列信号可以如下式所示:
yR=[H G]s+nR
其中,yR为上述第一阵列信号,H为第一节点发送上述第一信号所使用的第一信道的信道响应,G为第二节点发送上述第二信号所使用的第二信道的信道响应,s=(sA sB)T,sA为上述第一信号,sB为上述第二信号,nR为加性高斯白噪声向量,即实现本方法的设备的处的加性高斯白噪声向量。
202、对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
作为一种可选的实施方式,步骤202可以包括:
对所述第一阵列信号进行最大似然检测;或者
对所述第一阵列信号进行迫零检测;或者
对所述第一阵列信号进行最小平方误差检测。
可选的,对所述第一阵列信号进行最大似然检测还可以包括:
通过如下公式对所述第一阵列信号进行最大似然检测:
s ^ = arg min s | | y R - H G s | | 2
其中, s ^ = s ^ A s ^ B T , 分别为所述第一检测信号和所述第二检测信号,()T为转置运算,yR为所述第一阵列信号,yR=[H G]s+nR,H为所述第一节点发送第一信号所使用的第一信道的信道响应,G为所述第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应,s=(sA sB)T,sA,sB分别为所述第一信号和所述第二信号,nR为加性高斯白噪声向量,|| ||为取模运算。
其中,为一个公知的函数, s ^ = arg min s | | y R - H G s | | 2 表示为当||yR-[H G]s||2的值最小时s的取值。
需要说明的是,第一节点发送的第一信号sA是从备选的调制星座图的N个点中选取的一个,这样第一信号sA就有N种可能的值;同理,第二节点发送的第二信号sB是从备选的调制星座图的N个点中选取的一个,这样第二信号sB就有N种可能的值;而s=(sA sB)T则S的一共有N×N种可能的值;在中继节点进行检测,就是将这N×N种可能分别于信道矩阵[H G]相乘,求出N×N个值,在这N×N个值中,找出与步骤201实际接收到的信号yR误差最小的一个,这个值对应的那个(sA sB),就作为最大似然检测的结果 s ^ A s ^ B , 即得到 s ^ = s ^ A s ^ B T , 上述N在大于0的整数。
可选的,通过检测出上述 s ^ = s ^ A s ^ B T , 这样就可以得到即得到上述第一检测信号和上述第二检测信号。
203、将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号。
可选的,步骤203可以包括:
将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行比特级异或处理。
即生成的上述编码信号可以为其中,sR为上述编码信号。
204、通过如下式对所述编号信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * )
其中,X为所述第二阵列信号,sR为所述编码信号,P为发射功率,()*表示逐项取共轭运算,r12,q1,q2都为对包含第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应的矩阵进行QR分解后,该信道响应的QR分解结果中的元数,且G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。
需要说明的是,上述公式是经过大量实验数据证明的,证明在信号传输过程可以提高阵列增益。
可选的,在步骤204之前,所述方法还可以包括:
对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第二信道的信道响应的QR分解结果,其中,所述第二信道的信道响应的QR分解结果满足G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。其中,第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵可以是一个N×2的矩阵,其中,N为信道响应中的无数的个数。
可选的,上述第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵可以为[H G],H为G分别为第一信道的信道响应和第二信道的信道响应。
可选的,通过QR分解的特性可以得到如下公式:
[H G]=QR=[q1...qN]R
其中,根据复矩阵QR分解的性质可知,得到的矩阵Q=[q1...qN]为酉阵,
R = r 11 r 12 0 r 22 为上三角阵,r11,r22是实数,r12是复数。QR分解的特性为公知的。
可选的,由上式可以得到如下式子:
H=r11q1
G=r12q1+r22q2
由于QR分解的特性中,q1,q2相互正交,且范数为1,故
||H||2=||r11||2
||G||2=||r12||2+||r22||2
这样就可以应用[H G]分解后的特性生成步骤204所使用的公式。
205、通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。
上述技术方案中,在上面实施例的基础上,增加多种实施方式,且每种实施方式,都可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图3是本发明实施例提供的另一种信号传输方法的流程示意图,如图3所示,包括:
301、第一节点通过第一信道向中继节点发送第一信号;
302、第一节点通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述第一节点发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号;
可选的,上述第一节点向中继节点发送第一信号的同时,第二节点也会向中继节点发送第二信号,而中继节点接收是通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;中继节点再对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;中继节点再将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;中继节点再将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;中继节点最后通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。该第二阵列信号就为步骤302接收到阵列信号。
303、第一节点对所述阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
可选的,上述第二检测信号是中继节点检测到的与第二信号最为相似的信号,而第二目标信号又为第一节点对运用最大似然检测针对所述第二检测信号检测到的信号,这样得到的第二目标信号与第二信号极为相似。
304、第一节点对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。
需要说明的是,上述第一节点与本发明实施例提供的第一、第二方法实施例中第一节点可以是相同,也可以不。当相同时,上述第一信号为就上面实施例描述的第一信号。当不同量,即本实施例中第一节点与上面实施例描述的第一节点不同时,如果为上述第二节点时,本实施例的第一信号为就上面实施例描述的第二信号,本实施例的第二信号为就上面实施例描述的第一信号。即本实施例中的第一节点可以是上面实施例中第一节点,也可以是第二节点。
可选的,上述第一节点可以包括:
用户设备,例如:移动终端或计算机等。
上述技术方案中,第一节点通过第一信道向中继节点发送第一信号;第一节点通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号;第一节点对所述阵列信号进行检测,得到目标编码信号;第一节点对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。这样在信号传输过程中可以实现阵列增益。
图4是本发明实施例提供的另一种信号传输方法的流程示意图,如图4所示,包括:
401、第一节点通过第一信道向中继节点发送第一信号;
402、第一节点通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述第一节点发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号。
作为一种可选的实施方式,步骤402接收到的阵列信号可以包括如下式所示的阵列信号:
yA=HTX+nA
其中,yA为上述阵列信号,H为第一信道的信道响应,()T为转置运算,nA为第一节点处的加性高斯白噪声向量。
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * )
这样就可以得到,
y A = r 11 q 1 T s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n A
403、第一节点基于预先获取的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果对所述阵列信号简化处理。
作为一种可选的实施方式,上述所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果可以满足如下条件:
H=r11q1
G=r12q1+r22q2
其中,H为第一信道的信道响应,即第一信道的信道响应的QR分解结果为r11q1,即第二信道的信道响应的QR分解结果为r12q1+r22q2,r11,r22是实数,r12是复数。且
||H||2=||r11||2
||G||2=||r12||2+||r22||2
这样就可以将下式简化为
y A = r 11 q 1 T s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n A = P 2 r 11 r 12 * | | r 12 | | s R + n A
即,步骤403得到的信号可以为如下式表示:
这样就可以将下式简化为
y A = P 2 r 11 r 12 * | | r 12 | | s R + n A
作为一种可选的实施方式,所述方法在步骤403之前,还可以包括:
第一节点获取所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
可以是接收中继节点发送的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果,还可以是第一节点对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
404、第一节点对所述阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号。
作为一种可选的实施方式,步骤404可以包括:
第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行最大似然检测;或者
第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行迫零检测;或者
第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行最小平方误差检测。
可选的,第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行最大似然检测可以包括:
通过如下公式对所述简化处理后的阵列信号进行检测:
s ^ R = arg min s R | | y A - P 2 r 11 r 12 * | | r 12 | | s R | | 2
其中,为所述目标编码信号,其中,yA对所述简化处理后的阵列信号,且nA为第一节点处的加性高斯白噪声向量,P为所述中继节点的发射功率,()表示逐项取共轭运算,r11,r12为所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果中的元数,其中,H=r11q1,G=r12q1+r22q2,H为所述第一信道的信道响应,G为所述第二信道的信道响应。
其中,sR为中继节点对将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号。sR可以满足下式:
s R = s ^ A ⊕ s ^ B
需要说明的是,步骤402接收到的阵列信号包含可以得到多个可能的sR,即得到多可能的编码信号,再通过步骤404从多个sR中检测出与编码信号最相似sR,即目标编码信号。
时,那么步骤404得到的其中,分别为上述第一目标信号和上述第二目标信号。
405、第一节点对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。
作为一种可选的实施方式,在步骤405之后,所述方法还可以包括:
所述第一节点计算接收的所述第二目标信号与所述第二节点发送给所述中继节点的第二信号的相似度。
可选的,计算上述相似度可以通过计算第一节点的等效信噪比为体现上述相似度,即等效信噪比的值为上述相似度的值。
具体可以通过如下公式计算第一节点的误符号率(Symbol Error Rate,SER):
p A = Q ( P 2 σ 2 | | r 11 r 12 * | | r 12 | | | | 2 ) = Q ( P 2 σ 2 | | r 11 | | 2 )
其中,pA为第一节点的SER,根据第一信道的信道响应的QR分解结果,可以得到则第一节点的等效信噪比为其中Q(f)为误差函数。
作为一种可选的实施方式,本实施例中的第一节点可以图1或图2所示的实施例中的第一节点。
作为一种可选的实施方式,实施例中的第一节点可以图1或图2所示的实施例中的第二节点,该实施方式中,第一信号就为图1或图2所示的实施例中的第二信号,第一信道就为图1或图2所示的实施例中的第二信道,步骤402接收的可以包括如下式所示的阵列信号:
yB=GTX+nB
其中,其中,yB为上述阵列信号,G为第一信道的信道响应,即图1或图2所示的实施例中的第二信道的信道响应;实施例中的第一节点的处的加性高斯白噪声向量,即图1或图2所示的实施例中的第二节点的处的加性高斯白噪声向量。
这样就可以得到:
y B = ( r 12 q 1 T + r 22 q 2 T ) s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n B
通过步骤403处理就可以得到:
y B = ( r 12 q 1 T + r 22 q 2 T ) s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n B = P 2 s R ( r 12 r 12 * | | r 12 | | + i r 22 ) + n B = P 2 s R ( | | r 12 | | + i r 22 ) + n B
其中,G=r12q1+r22q2,||G||2=||r12||2+||r22||2
步骤404就可以包括:
通过如下公式对所述第一阵列信号进行检测:
s ^ R = arg min s R | | y B - P 2 s R ( | | r 12 | | + i r 22 ) | | 2
还可以通过如下公式计算第一节点的SER:
p B = Q ( P 2 σ 2 | | | | r 12 | | + i r 22 | | 2 ) = Q ( P 2 σ 2 ( | | r 12 | | 2 + | | r 22 | | 2 ) ) = Q ( P 2 σ 2 ( | | G | | 2 ) )
pA为第一节点的SER,根据第一信道的信道响应的QR分解结果,可以得到则第一节点的等效信噪比为
上述技术方案中,在上面实施例的基础上,实现的多种实施方式,都可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图5是本发明实施例提供的另一种信号传输方法的流程示意图,如图5所示,包括:
501、中继节点接收通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;
502、中继节点对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
503、中继节点将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
504、中继节点将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
505、中继节点通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点;
506、第一节点对所述第二阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
507、第一节点对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。
508、第二节点对所述第二阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
509、第二节点对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第一目标信号。
需要说明的是,上述步骤506和步骤508可以是在同一时刻执行的。
可选的,上述节点可以包括:
用户设备,例如:移动终端或计算机等。
上述技术方案中,中继节点通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;中继节点对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;中继节点将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;中继节点将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;中继节点通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。这样向第一节点和第二节点发送的信号为阵列信号,从而可以在信号传输过程中实现阵列增益。
下面为本发明装置实施例,本发明装置实施例用于执行本发明方法实施例一至五实现的方法,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分,具体技术细节未揭示的,请参照本发明实施例一实施例二、实施例三、实施例四和实施例五。
图6是本发明实施例提供的一种中继节点设备的结构示意图,如图6所示,包括:接收单元11、检测单元12、编码单元13、阵列处理单元14和发送单元15,其中:
接收单元11,用于通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;
检测单元12,用于对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
可选的,接收单元11接收到的第一阵列信号中可以包含第一信号的多个可能的信号,以及包含第二信号的多个可能的信号,这样通过检测单元12就可以从多个信号中检测出与第一信号最相似的信号,即第一检测信号,以及与第二信号最相似的信号,即第二检测信号。
编码单元13,用于将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
阵列处理单元14,用于将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
发送单元15,用于通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。
可选的,第一节点接收到上述第二阵列信号后,就可以从该第二阵列信号中获取出与上述第二信号相关的信号;第二节点接收到上述第二阵列信号后,就可以从该第二阵列信号中获取出与上述第一信号相关的信号。
上述技术方案中,通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。这样向第一节点和第二节点发送的信号为阵列信号,从而可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图7是本发明实施例提供的另一种中继节点设备的结构示意图,如图7所示,包括:接收单元21、检测单元22、编码单元23、阵列处理单元24和发送单元25,其中:
接收单元21,用于通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号。
作为一种可选的实施方式,接收单元21接收到的第一阵列信号可以如下式所示:
yR=[H G]s+nR
其中,yR为上述第一阵列信号,H为第一节点发送上述第一信号所使用的第一信道的信道响应,G为第二节点发送上述第二信号所使用的第二信道的信道响应,s=(sA sB)T,sA为上述第一信号,sB为上述第二信号,nR为加性高斯白噪声向量,即实现本方法的设备的处的加性高斯白噪声向量。
检测单元22,用于对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号。
作为一种可选的实施方式,检测单元22还可以用于对所述第一阵列信号进行最大似然检测;或者
检测单元22还可以用于对所述第一阵列信号进行迫零检测;或者
检测单元22还可以用于所述第一阵列信号进行最小平方误差检测。
可选的,检测单元22还可以用于通过如下公式对所述第一阵列信号进行检测:
s ^ = arg min s | | y R - H G s | | 2
其中, s ^ = s ^ A s ^ B T , 分别为所述第一检测信号和所述第二检测信号,()T为转置运算,yR为所述第一阵列信号,yR=[H G]s+nR,H为所述第一节点发送第一信号所使用的第一信道的信道响应,G为所述第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应,s=(sA sB)T,sA,sB分别为所述第一信号和所述第二信号,nR为加性高斯白噪声向量,|| ||为取模运算。
其中,为一个公知的函数, s ^ = arg min s | | y R - H G s | | 2 表示为当||yR-[H G]s||2的值最小时s的取值。
需要说明的是,第一节点发送的第一信号sA是从备选的调制星座图的N个点中选取的一个,这样第一信号sA就有N种可能的值;同理,第二节点发送的第二信号sB是从备选的调制星座图的N个点中选取的一个,这样第二信号sB就有N种可能的值;而s=(sA sB)T则S的一共有N×N种可能的值;在中继节点进行检测,就是将这N×N种可能分别于信道矩阵[H G]相乘,求出N×N个值,在这N×N个值中,找出与步骤201实际接收到的信号yR误差最小的一个,这个值对应的那个(sA sB),就作为最大似然检测的结果 s ^ A s ^ B , 即得到 s ^ = s ^ A s ^ B T , 上述N在大于0的整数。
可选的,通过检测出上述 s ^ = s ^ A s ^ B T , 这样就可以得到即得到上述第一检测信号和上述第二检测信号。
编码单元23,用于将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
可选的,编码单元23还可以用于将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行比特级异或处理。
即生成的上述编码信号可以为其中,sR为上述编码信号。
阵列处理单元24,用于将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号。
通过如下式对所述编号信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * )
其中,X为所述第二阵列信号,sR为所述编码信号,P为发射功率,()*表示逐项取共轭运算,r12,q1,q2都为对包含第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应的矩阵进行QR分解后,该信道响应的QR分解结果中的元数,且G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。
发送单元25,用于通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。
作为一种可选的实施方式,所述设备还可以包括:
分解单元26,用于对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第二信道的信道响应的QR分解结果,其中,所述第二信道的信道响应的QR分解结果满足G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。其中,第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵可以是一个N×2的矩阵,其中,N为信道响应中的无数的个数。
可选的,上述第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵可以为[H G],H为G分别为第一信道的信道响应和第二信道的信道响应。
可选的,通过QR分解的特性可以得到如下公式:
[H G]=QR=[q1...qN]R
其中,根据复矩阵QR分解的性质可知,得到的矩阵Q=[q1...qN]为酉阵,
R = r 11 r 12 0 r 22 为上三角阵,r11,r22是实数,r12是复数。QR分解的特性为公知的。
可选的,由上式可以得到如下式子:
H=r11q1
G=r12q1+r22q2
由于QR分解的特性中,q1,q2相互正交,且范数为1,故
||H||2=||r11||2
||G||2=||r12||2+||r22||2
这样就可以应用[H G]分解后的特性生成步骤204所使用的公式。
上述技术方案中,在上面实施例的基础上,增加多种实施方式,且每种实施方式,都可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图8是本发明实施例提供的一种用户设备的结构示意图,如图8所示,包括:发送单元31、接收单元32、检测单元33和解码单元34,其中:
发送单元31,用于通过第一信道向中继节点发送第一信号;
接收单元32,用于通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述第一节点发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号;
可选的,发送单元31向中继节点发送第一信号的同时,第二节点也会向中继节点发送第二信号,而中继节点接收是通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;中继节点再对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;中继节点再将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;中继节点再将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;中继节点最后通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。该第二阵列信号就为接收单元32接收到阵列信号。
检测单元33,用于对所述接收单元接收的阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
可选的,上述第二检测信号是中继节点检测到的与第二信号最为相似的信号,而第二目标信号又为第一节点对运用最大似然检测针对所述第二检测信号检测到的信号,这样得到的第二目标信号与第二信号极为相似。
解码单元34,用于从所述检测单元得到的目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。
需要说明的是,上述用户设备与本发明实施例提供的第一、第二方法实施例中第一节点可以是相同,也可以不。当相同时,上述第一信号为就上面实施例描述的第一信号。当不同,即本实施例中上述用户设备与上面实施例描述的第一节点不同时,如果上述用户设备为上述第二节点时,本实施例的第一信号为就上面实施例描述的第二信号,本实施例的第二信号为就上面实施例描述的第一信号。即本实施例中的上述用户设备可以是上面实施例中第一节点,也可以是第二节点。
可选的,上述用户设备可以包括:
移动终端或计算机等。
上述技术方案中,用户设备通过第一信道向中继节点发送第一信号;用户设备通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号;用户设备对所述阵列信号进行检测,得到目标编码信号;用户设备对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。这样在信号传输过程中可以实现阵列增益。
图9是本发明实施例提供的另一种用户设备的结构示意图,如图9所示,包括:发送单元41、接收单元42、处理单元43、检测单元44和解码单元45,其中:
发送单元41,用于通过第一信道向中继节点发送第一信号;
接收单元42,用于通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述第一节点发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号。
作为一种可选的实施方式,接收单元42接收到的阵列信号可以包括如下式所示的阵列信号:
yA=HTX+nA
其中,yA为上述阵列信号,H为第一信道的信道响应,()T为转置运算,nA为第一节点处的加性高斯白噪声向量。
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * )
这样就可以得到,
y A = r 11 q 1 T s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n A
处理单元43,用于基于预先获取的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果对所述阵列信号简化处理;
作为一种可选的实施方式,上述所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果可以满足如下条件:
H=r11q1
G=r12q1+r22q2
其中,H为第一信道的信道响应,即第一信道的信道响应的QR分解结果为r11q1,即第二信道的信道响应的QR分解结果为r12q1+r22q2,r11,r22是实数,r12是复数。且
||H||2=||r11||2
||G||2=||r12||2+||r22||2
这样就可以将下式简化为
y A = r 11 q 1 T s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n A = P 2 r 11 r 12 * | | r 12 | | s R + n A
即,处理单元43得到的信号可以为如下式表示:
这样就可以将下式简化为
y A = P 2 r 11 r 12 * | | r 12 | | s R + n A
作为一种可选的实施方式,所述用户设备还可以包括:
获取单元(附图中未画出),用于获取所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
可以是接收中继节点发送的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果,还可以是第一节点对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
检测单元44,用于对所述接收单元接收的阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
作为一种可选的实施方式,检测单元44还可以用于对所述简化处理后的阵列信号进行最大似然检测;或者
检测单元44还可以用于对所述简化处理后的阵列信号进行迫零检测;或者
检测单元44还可以用于对所述简化处理后的阵列信号进行最小平方误差检测。
可选的,检测单元44还可以用于通过如下公式对所述第一阵列信号进行检测:
s ^ R = arg min s R | | y A - P 2 r 11 r 12 * | | r 12 | | s R | | 2
其中,为所述目标编码信号,其中,yA对所述简化处理后的阵列信号,且nA为第一节点处的加性高斯白噪声向量,P为所述中继节点的发射功率,()表示逐项取共轭运算,r11,r12为所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果中的元数,其中,H=r11q1,G=r12q1+r22q1,H为所述第一信道的信道响应,G为所述第二信道的信道响应。
其中,sR为中继节点对将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号。sR可以满足下式:
s R = s ^ A ⊕ s ^ B
时,那么检测单元44得到的其中,分别为上述第一目标信号和上述第二目标信号。
解码单元45,用于从所述检测单元得到的目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。
作为一种可选的实施方式,所述用户设备还可以包括:
计算单元46,用于计算接收的所述第二目标信号与所述第二节点发送给所述中继节点的第二信号的相似度。
可选的,计算上述相似度可以通过计算第一节点的等效信噪比为体现上述相似度,即等效信噪比的值为上述相似度的值。
具体可以通过如下公式计算第一节点的SER:
p A = Q ( P 2 σ 2 | | r 11 r 12 * | | r 12 | | | | 2 ) = Q ( P 2 σ 2 | | r 11 | | 2 )
其中,pA为第一节点的SER,根据第一信道的信道响应的QR分解结果,可以得到则第一节点的等效信噪比为其中Q(f)为误差函数。
作为一种可选的实施方式,本实施例中的用户设备可以图1或图2所示的实施例中的第一节点。
作为一种可选的实施方式,实施例中的用户设备可以图1或图2所示的实施例中的第二节点,该实施方式中,第一信号就为图1或图2所示的实施例中的第二信号,第一信道就为图1或图2所示的实施例中的第二信道,接收单元42接收的可以包括如下式所示的阵列信号:
yB=GTX+nB
其中,其中,yB为上述阵列信号,G为第一信道的信道响应,即图1或图2所示的实施例中的第二信道的信道响应;实施例中的用户设备的处的加性高斯白噪声向量,即图1或图2所示的实施例中的第二节点的处的加性高斯白噪声向量。
这样就可以得到:
y B = ( r 12 q 1 T + r 22 q 2 T ) s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n B
通过处理单元43处理就可以得到:
y B = ( r 12 q 1 T + r 22 q 2 T ) s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n B = P 2 s R ( r 12 r 12 * | | r 12 | | + i r 22 ) + n B = P 2 s R ( | | r 12 | | + i r 22 ) + n B
其中,G=r12q1+r22q2,||G||2=||r12||2+||r22||2
检测单元44还可以用于通过如下公式对所述第一阵列信号进行检测:
s ^ R = arg min s R | | y B - P 2 s R ( | | r 12 | | + i r 22 ) | | 2
还可以通过如下公式计算第一节点的SER:
p B = Q ( P 2 σ 2 | | | | r 12 | | + i r 22 | | 2 ) = Q ( P 2 σ 2 ( | | r 12 | | 2 + | | r 22 | | 2 ) ) = Q ( P 2 σ 2 ( | | G | | 2 ) )
pA为用户设备的SER,根据第一信道的信道响应的QR分解结果,可以得到则第一节点的等效信噪比为
上述技术方案中,在上面实施例的基础上,实现的多种实施方式,都可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图10是本发明实施例提供的一种信号传输系统的结构示意图,如图10所示,包括:中继节点设备51、第一节点设备52和第二节点设备53,其中:
中继设备51,用于通过至少两根天线接收包含第一节点设备52发送的第一信号和第二节点设备53发送的第二信号的第一阵列信号;再对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;以及将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;以及将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;再通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至第一节点设备52和第二节点设备53;
第一节点设备52,用于通过第一信道向中继节点设备51发送第一信号;再通过所述第一信道接收中继节点设备51发送的第二阵列信号;以及对所述第二阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;再对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号;
第二节点设备53,用于通过第二信道向中继节点设备51发送第二信号;再通过所述第二信道接收中继节点设备51发送的第二阵列信号;以及对所述第二阵列信号进行检测,得到目标编码信号;再对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第一目标信号。
上述技术方案中,中继节点设备通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;中继节点设备对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;中继节点设备将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;中继节点设备将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;中继节点设备通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点设备和所述第二节点设备。这样向第一节点和第二节点发送的信号为阵列信号,从而可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图11是本发明实施例提供的一种中继节点设备的结构示意图,如图11所示,包括:接收器61、发射器62和存储器63,以及与接收器61、发射器62和存储器63连接的处理器64,其中,存储器63用于存储一组程序代码,处理器64用于调整存储器63存储的程序代码,用于执行如下操作:
通过接收器61接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;
对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
通过发射器62将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。
可选的,接收器61可以是至少两根天线,发射器63也可以是至少两根天线,且接收器61的至少两根天线和发射器63至少两根天线可以是相同的天线,即该天线为双向的,即可以接收,又可以发送数据。
上述技术方案中,通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。这样向第一节点和第二节点发送的信号为阵列信号,从而可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图12是本发明实施例提供的另一种中继节点设备的结构示意图,如图12所示,包括:接收器71、发射器72和存储器73,以及与接收器71、发射器72和存储器73连接的处理器74,其中,存储器73用于存储一组程序代码,处理器74用于调整存储器73存储的程序代码,用于执行如下操作:
通过接收器71接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;
对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
通过如下式对所述编号信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * )
其中,X为所述第二阵列信号,sR为所述编码信号,P为发射功率,()*表示逐项取共轭运算,r12,q1,q2都为对包含第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应的矩阵进行QR分解后,该信道响应的QR分解结果中的元数,且G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。
通过发射器72将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点。
作为一种可选的实施方式,处理器74接收到的第一阵列信号可以如下式所示:
yR=[H G]s+nR
其中,yR为上述第一阵列信号,H为第一节点发送上述第一信号所使用的第一信道的信道响应,G为第二节点发送上述第二信号所使用的第二信道的信道响应,s=(sA sB)T,sA为上述第一信号,sB为上述第二信号,nR为加性高斯白噪声向量,即实现本方法的设备的处的加性高斯白噪声向量。
作为一种可选的实施方式,处理器74执行的对所述第一阵列信号进行检测的操作可以包括:
对所述第一阵列信号进行最大似然检测;或者
对所述第一阵列信号进行迫零检测;或者
对所述第一阵列信号进行最小平方误差检测。
可选的,处理器74执行的对所述第一阵列信号进行检测的操作可以包括:
通过如下公式对所述第一阵列信号进行检测:
s ^ = arg min s | | y R - H G s | | 2
其中, s ^ = s ^ A s ^ B T , 分别为所述第一检测信号和所述第二检测信号,()T为转置运算,yR为所述第一阵列信号,yR=[H G]s+nR,H为所述第一节点发送第一信号所使用的第一信道的信道响应,G为所述第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应,s=(sA sB)T,sA,sB分别为所述第一信号和所述第二信号,nR为加性高斯白噪声向量,|| ||为取模运算。
其中,为一个公知的函数, s ^ = arg min s | | y R - H G s | | 2 表示为当||yR-[H G]s||2的值最小时s的取值。
作为一种可选的实施方式,处理器74执行的将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理的操作可以包括:
将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行比特级异或处理。
即生成的上述编码信号可以为其中,sR为上述编码信号。
作为一种可选的实施方式,处理器74在执行对所述编号信号进行阵列处理的操作之前,还用于执行如下操作:
对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第二信道的信道响应的QR分解结果,其中,所述第二信道的信道响应的QR分解结果满足G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。其中,第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵可以是一个N×2的矩阵,其中,N为信道响应中的无数的个数。
可选的,上述第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵可以为[HG],H为G分别为第一信道的信道响应和第二信道的信道响应。
可选的,通过QR分解的特性可以得到如下公式:
[H G]=QR=[q1...qN]R
其中,根据复矩阵QR分解的性质可知,得到的矩阵Q=[q1...qN]为酉阵,
R = r 11 r 12 0 r 22 为上三角阵,r11,r22是实数,r12是复数。QR分解的特性为公知的。
可选的,由上式可以得到如下式子:
H=r11q1
G=r12q1+r22q2
由于QR分解的特性中,q1,q2相互正交,且范数为1,故
||H||2=||r11||2
||G||2=||r12||2+||r22||2
上述技术方案中,在上面实施例的基础上,增加多种实施方式,且每种实施方式,都可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图13是本发明实施例提供的另一种用户设备的结构示意图,如图13所示,包括:接收器81、发射器82和存储器83,以及与接收器81、发射器82和存储器83连接的处理器84,其中,存储器83用于存储一组程序代码,处理器84用于调整存储器83存储的程序代码,用于执行如下操作:
通过发射器82在第一信道向上中继节点发送第一信号;
通过接收器81在所述第一信道上接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述第一节点发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号;
对所述阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。
需要说明的是,上述用户设备与本发明实施例提供的第一、第二方法实施例中第一节点可以是相同,也可以不。当相同时,上述第一信号为就上面实施例描述的第一信号。当不同,即本实施例中上述用户设备与上面实施例描述的第一节点不同时,如果上述用户设备为上述第二节点时,本实施例的第一信号为就上面实施例描述的第二信号,本实施例的第二信号为就上面实施例描述的第一信号。即本实施例中的上述用户设备可以是上面实施例中第一节点,也可以是第二节点。
可选的,上述用户设备可以包括:
移动终端或计算机等。
上述技术方案中,用户设备通过第一信道向中继节点发送第一信号;用户设备通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号;用户设备对所述阵列信号进行检测,得到目标编码信号;用户设备对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。这样在信号传输过程中可以实现阵列增益。
图14是本发明实施例提供的另一种用户设备的结构示意图,如图14所示,包括:接收器91、发射器92和存储器93,以及与接收器91、发射器92和存储器93连接的处理器94,其中,存储器93用于存储一组程序代码,处理器94用于调整存储器93存储的程序代码,用于执行如下操作:
通过发射器92在第一信道向上中继节点发送第一信号;
通过接收器91在所述第一信道上接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述第一节点发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号;
基于预先获取的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果对所述阵列信号简化处理;
对所述阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和所述第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号。
作为一种可选的实施方式,处理器94接收到的阵列信号可以包括如下式所示的阵列信号:
yA=HTX+nA
其中,yA为上述阵列信号,H为第一信道的信道响应,()T为转置运算,nA为第一节点处的加性高斯白噪声向量。
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * )
这样就可以得到,
y A = r 11 q 1 T s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n A
上述所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果可以满足如下条件:
H=r11q1
G=r12q1+r22q2
其中,H为第一信道的信道响应,即第一信道的信道响应的QR分解结果为r11q1,即第二信道的信道响应的QR分解结果为r12q1+r22q2,r11,r22是实数,r12是复数。且
||H||2=||r11||2
||G||2=||r12||2+||r22||2
这样就可以将下式简化为
y A = r 11 q 1 T s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n A = P 2 r 11 r 12 * | | r 12 | | s R + n A
即,处理器94简化得到的信号可以为如下式表示:
这样就可以将下式简化为
y A = P 2 r 11 r 12 * | | r 12 | | s R + n A
作为一种可选的实施方式,处理器94在执行基于预先获取的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果对所述阵列信号简化处理的操作之前,还用于执行如下操作:
获取所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
可以是接收中继节点发送的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果,还可以是处理器94对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
作为一种可选的实施方式,处理器94执行的对所述阵列信号进行检测的操作可以包括:
对所述简化处理后的阵列信号进行最大似然检测;或者
所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行迫零检测;或者
所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行最小平方误差检测。
可选的,处理器94执行的对所述阵列信号进行检测的操作可以包括:
通过如下公式对所述阵列信号进行检测:
s ^ R = arg min s R | | y A - P 2 r 11 r 12 * | | r 12 | | s R | | 2
其中,为所述目标编码信号,其中,yA对所述简化处理后的阵列信号,且nA为第一节点处的加性高斯白噪声向量,P为所述中继节点的发射功率,()表示逐项取共轭运算,r11,r12为所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果中的元数,其中,H=r11q1,G=r12q1+r22q2,H为所述第一信道的信道响应,G为所述第二信道的信道响应。
其中,sR为中继节点对将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号。sR可以满足下式:
s R = s ^ A ⊕ s ^ B
需要说明的是,上述r11,r12是复数,这样上式中可以得到多个可能的sR,即得到多可能的编码信号,再通过处理器94从多个信号中检测出与编码信号最相似的信号,即目标编码信号。
时,那么处理器94得到的其中,分别为上述第一目标信号和上述第二目标信号。
作为一种可选的实施方式,处理器94在执行对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号的操作之后,还用于执行如下操作:
计算接收的所述第二目标信号与所述第二节点发送给所述中继节点的第二信号的相似度。
可选的,计算上述相似度可以通过计算第一节点的等效信噪比为体现上述相似度,即等效信噪比的值为上述相似度的值。
具体可以通过如下公式计算用户设备的SER:
p A = Q ( P 2 σ 2 | | r 11 r 12 * | | r 12 | | | | 2 ) = Q ( P 2 σ 2 | | r 11 | | 2 )
其中,pA为第一节点的SER,根据第一信道的信道响应的QR分解结果,可以得到则第一节点的等效信噪比为其中Q(f)为误差函数。
作为一种可选的实施方式,本实施例中的用户设备可以图1或图2所示的实施例中的第一节点。
作为一种可选的实施方式,实施例中的用户设备可以图1或图2所示的实施例中的第二节点,该实施方式中,第一信号就为图1或图2所示的实施例中的第二信号,第一信道就为图1或图2所示的实施例中的第二信道,接收单元42接收的可以包括如下式所示的阵列信号:
yB=GTX+nB
其中,其中,yB为上述阵列信号,G为第一信道的信道响应,即图1或图2所示的实施例中的第二信道的信道响应;实施例中的用户设备的处的加性高斯白噪声向量,即图1或图2所示的实施例中的第二节点的处的加性高斯白噪声向量。
这样就可以得到:
y B = ( r 12 q 1 T + r 22 q 2 T ) s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n B
通过处理器94简化处理就可以得到:
y B = ( r 12 q 1 T + r 22 q 2 T ) s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + i q 2 * ) + n B = P 2 s R ( r 12 r 12 * | | r 12 | | + i r 22 ) + n B = P 2 s R ( | | r 12 | | + i r 22 ) + n B
其中,G=r12q1+r22q2,||G||2=||r12||2+||r22||2
处理器94还可以用于通过如下公式对所述第一阵列信号进行检测:
s ^ R = arg min s R | | y B - P 2 s R ( | | r 12 | | + i r 22 ) | | 2
还可以通过如下公式计算第一节点的SER:
p B = Q ( P 2 σ 2 | | | | r 12 | | + i r 22 | | 2 ) = Q ( P 2 σ 2 ( | | r 12 | | 2 + | | r 22 | | 2 ) ) = Q ( P 2 σ 2 ( | | G | | 2 ) )
pA为第一节点的SER,根据第一信道的信道响应的QR分解结果,可以得到则第一节点的等效信噪比为
上述技术方案中,在上面实施例的基础上,实现的多种实施方式,都可以在信号传输过程中实现阵列增益。
图15是本发明实施例提供的一种信号传输系统的结构示意图,如图15所示,包括:中继节点设备101、第一节点设备102和第二节点设备103,其中:
可选的,中继设备101可以图11或图12所示的任一中继节点设备。
可选的,用户设备102可以图13或图14所示的任一用户设备。
上述技术方案中,中继节点设备通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;中继节点设备对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号;中继节点设备将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;中继节点设备将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;中继节点设备通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点设备和所述第二节点设备。这样向第一节点和第二节点发送的信号为阵列信号,从而可以在信号传输过程中实现阵列增益。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存取存储器(RandomAccess Memory,简称RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (17)

1.一种信号传输方法,其特征在于,包括:
通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;
对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点;
其中,所述将所述编码信号进行阵列处理包括:
通过如下式对所述编码信号进行阵列处理:
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + iq 2 * )
其中,X为所述第二阵列信号,sR为所述编码信号,P为发射功率,( )*表示逐项取共轭运算,r12,r22,q1,q2都为对包含第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应的矩阵进行QR分解后,该信道响应的QR分解结果中的元数,且G=r12q1+r22q2,||G||2=||r12||2+||r22||2,G为所述第二信道的信道响应。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一阵列信号进行检测包括:
对所述第一阵列信号进行最大似然检测;或者
对所述第一阵列信号进行迫零检测;或者
对所述第一阵列信号进行最小平方误差检测。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理包括:
将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行比特级异或处理。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将所述编码信号进行阵列处理之前,所述方法还包括:
对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第二信道的信道响应的QR分解结果,其中,所述第二信道的信道响应的QR分解结果满足G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。
5.一种信号传输方法,其特征在于,包括:
第一节点通过第一信道向中继节点发送第一信号;
所述第一节点通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述第一节点发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号;
所述第一节点对所述阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
所述第一节点对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号;
其中,所述第一节点通过信道接收中继节点发送的阵列信号之后,所述第一节点对所述阵列信号进行检测之前,所述方法还包括:
所述第一节点基于预先获取的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果对所述阵列信号简化处理;
所述第一节点对所述阵列信号进行检测包括:
所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行检测;
其中,所述QR分解结果是对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理后的结果,所述第二信道为所述第二节点给中继节点发送所述第二信号所使用的信道。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行检测包括:
所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行最大似然检测;或者
所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行迫零检测;或者
所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行最小平方误差检测。
7.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述第一节点通过第一信道接收中继节点发送的阵列信号之后,所述第一节点对所述简化处理后的阵列信号进行检测之前,所述方法还包括:
获取所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
8.如权利要求5或6所述的方法,其特征在于,所述第一节点对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号之后,所述方法还包括:
所述第一节点计算接收的所述第二目标信号与所述第二节点发送给所述中继节点的第二信号的相似度。
9.一种中继节点设备,其特征在于,包括:接收单元、检测单元、编码单元、阵列处理单元和发送单元,其中:
所述接收单元,用于通过至少两根天线接收包含第一节点发送的第一信号和第二节点发送的第二信号的第一阵列信号;
所述检测单元,用于对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;
所述编码单元,用于将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;
所述阵列处理单元,用于将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;
所述发送单元,用于通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点和所述第二节点;
其中,所述阵列处理单元用于通过如下式对所述编码信号进行阵列处理:
X = s R P 2 ( r 12 * | | r 12 | | q 1 * + iq 2 * )
其中,X为所述第二阵列信号,sR为所述编码信号,P为发射功率,( )*表示逐项取共轭运算,r12,r22,q1,q2都为对包含第二节点发送第二信号所使用的第二信道的信道响应的矩阵进行QR分解后,该信道响应的QR分解结果中的元数,且G=r12q1+r22q2,||G||2=||r12||2+||r22||2,G为所述第二信道的信道响应。
10.如权利要求9所述的设备,其特征在于,所述检测单元还用于对所述第一阵列信号进行最大似然检测;或者
所述检测单元还用于对所述第一阵列信号进行迫零检测;或者
所述检测单元还用于对所述第一阵列信号进行最小平方误差检测。
11.如权利要求9或10所述的设备,其特征在于,所述编码单元还用于将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行比特级异或处理。
12.如权利要求9所述的设备,其特征在于,所述设备还包括:
分解单元,用于对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理,得到所述第二信道的信道响应的QR分解结果,其中,所述第二信道的信道响应的QR分解结果满足G=r12q1+r22q2,G为所述第二信道的信道响应。
13.一种用户设备,其特征在于,包括:发送单元、接收单元、检测单元和解码单元,其中:
所述发送单元,用于通过第一信道向中继节点发送第一信号;
所述接收单元,用于通过所述第一信道接收所述中继节点发送的阵列信号,所述阵列信号包括所述中继节点对第一检测信号和第二检测信号进行编码处理得到的编码信号,所述第一检测信号为所述中继节点对所述用户设备发送给所述中继节点的第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号为所述中继节点对第二节点发送给所述中继节点的第二信号进行检测得到的信号;
所述检测单元,用于对所述接收单元接收的阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;
所述解码单元,用于从所述检测单元得到的目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号;
其中,所述设备还包括:
处理单元,用于基于预先获取的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果对所述阵列信号简化处理;
所述检测单元还用于对所述简化处理后的阵列信号进行检测;
其中,所述QR分解结果是对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理后的结果,所述第二信道为所述第二节点给中继节点发送所述第二信号所使用的信道。
14.如权利要求13所述的设备,其特征在于,所述检测单元还用于对所述简化处理后的阵列信号进行最大似然检测;或者
所述检测单元还用于对所述简化处理后的阵列信号进行迫零检测;或者
所述检测单元还用于对所述简化处理后的阵列信号进行最小平方误差检测。
15.如权利要求13或14所述的设备,其特征在于,所述设备还包括:
获取单元,用于获取所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果。
16.如权利要求13或14所述设备,其特征在于,所述设备还包括:
计算单元,用于计算接收的所述第二目标信号与所述第二节点发送给所述中继节点的第二信号的相似度。
17.一种信号传输系统,其特征在于,包括:中继节点设备、第一节点设备和第二节点设备,其中:
所述中继节点设备,用于通过至少两根天线接收包含第一节点设备发送的第一信号和第二节点设备发送的第二信号的第一阵列信号;再对所述第一阵列信号进行检测,得到第一检测信号和第二检测信号,其中,所述第一检测信号是针对所述第一信号进行检测得到的信号,所述第二检测信号是针对所述第二信号进行检测得到的信号;以及将所述第一检测信号和所述第二检测信号进行编码处理,得到包含所述第一检测信号和所述第二检测信号的编码信号;以及将所述编码信号进行阵列处理,生成包含所述编码信号的第二阵列信号;再通过所述至少两根天线将所述第二阵列信号发送至所述第一节点设备和所述第二节点设备;
所述第一节点设备,用于通过第一信道向所述中继节点设备发送第一信号;再通过所述第一信道接收所述中继节点设备发送的所述第二阵列信号;以及对所第二阵列信号进行检测,得到目标编码信号,所述目标编码信号是针对所述编码信号进行检测得到的信号;所述目标编码信号包含第一目标信号和第二目标信号,所述第一目标信号是针对所述第一检测信号进行检测得到的信号,所述第二目标信号是针对所述第二检测信号进行检测得到的信号;再对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第二目标信号;
所述第二节点设备,用于通过第二信道向所述中继节点设备发送第二信号;再通过所述第二信道接收所述中继节点设备发送的所述第二阵列信号;以及对所述第二阵列信号进行检测,得到目标编码信号;再对所述目标编码信号进行解码处理,得到所述第一目标信号;
其中,所述第一节点设备还用于预先获取的所述第一信道的信道响应的QR分解结果和第二信道的信道响应的QR分解结果对所述阵列信号简化处理,以及用于对所述简化处理后的阵列信号进行检测;
其中,所述QR分解结果是对第一信道的信道响应和第二信道的信道响应构成的矩阵进行QR分解处理后的结果,所述第二信道为所述第二节点给中继节点发送所述第二信号所使用的信道。
CN201210570811.6A 2012-12-25 2012-12-25 一种信号传输方法、设备及系统 Expired - Fee Related CN103078672B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210570811.6A CN103078672B (zh) 2012-12-25 2012-12-25 一种信号传输方法、设备及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210570811.6A CN103078672B (zh) 2012-12-25 2012-12-25 一种信号传输方法、设备及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103078672A CN103078672A (zh) 2013-05-01
CN103078672B true CN103078672B (zh) 2015-09-23

Family

ID=48155088

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210570811.6A Expired - Fee Related CN103078672B (zh) 2012-12-25 2012-12-25 一种信号传输方法、设备及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103078672B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908914A (zh) * 2009-06-02 2010-12-08 华为技术有限公司 一种空分多址中继传输方法、装置及系统
CN102394682A (zh) * 2011-10-17 2012-03-28 西安电子科技大学 多用户多输入多输出协同中继系统信息处理方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1854235B1 (en) * 2005-02-17 2014-04-09 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Method and arrangement for cooperative relaying

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101908914A (zh) * 2009-06-02 2010-12-08 华为技术有限公司 一种空分多址中继传输方法、装置及系统
CN102394682A (zh) * 2011-10-17 2012-03-28 西安电子科技大学 多用户多输入多输出协同中继系统信息处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103078672A (zh) 2013-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mesleh et al. Performance analysis of space shift keying (SSK) modulation with multiple cooperative relays
CN102640430A (zh) 使用空分多用户多输入多输出(sd-mimo)通信方法的通信系统和方法
CN108270474B (zh) 基于遗传算法的mimo-scma系统码本设计方法
CN106982106B (zh) 递归子块解码
CN107040341A (zh) 重排序子块解码
CN105515625B (zh) 基于接收端空间调制的多用户下行传输方法
CN106788626B (zh) 一种能够获得二阶发射分集的改进正交空间调制传输方法
CN113315553B (zh) 一种简便的可逼近信息论极限的污纸编码方法
CN109039401A (zh) 一种天线资源scma下行链路检测方法
CN106452662B (zh) 一种预编码方法及装置
CN105007141B (zh) 多用户mimo中继系统的信息传输方法
CN104135347B (zh) 认知网络中基于联合格成型技术的脏纸编码和译码方法
CN103326825B (zh) 一种准正交空时分组码低复杂度译码方法
US9590716B2 (en) Transmission, reception and system using multiple antennas
CN104065462A (zh) 中继干扰信道下具有分集增益的信号传输处理方法
CN102882655B (zh) 多天线系统基于网络编码的基站与用户联合传输方法
CN111130571A (zh) 一种非正交多址接入系统中的极化码安全编码方法
CN102098142A (zh) 数据传输方法、装置和系统
CN107682058B (zh) 一种基于MIMO的LoRa信号传输方法
CN103281271B (zh) 在中继系统中通过信道量化进行物理层网络编码的方法
CN103078672B (zh) 一种信号传输方法、设备及系统
CN103117757B (zh) 一种信号接收方法及终端
CN108183874B (zh) 准正交空时编码检测方法、系统
Love et al. Receive spatial coding for distributed diversity
CN102664712B (zh) 多天线系统的网络编码传输方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150923

Termination date: 20191225

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee