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【发明授权】一种基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法_浙江师范大学_201810119545.2 

申请/专利权人:浙江师范大学

申请日:2018-02-06

公开(公告)日:2020-12-22

公开(公告)号:CN108462562B

主分类号:H04L1/06(20060101)

分类号:H04L1/06(20060101);H04B7/0456(20170101);H04B7/06(20060101);H04B7/08(20060101);H04B17/40(20150101)

优先权:

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.12.22#授权;2018.09.21#实质审查的生效;2018.08.28#公开

摘要:本发明属于信息处理技术领域,公开了基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法,首先,基于信噪比最大化的联合预编码矩阵的设计,通过矩阵的特征分解,利用函数的单调性,将联合设计问题转化为两类独立子问题的设计,并得出了一种快速求解预编码矩阵的算法;其次,相异于传统基于信噪比的中继选择方法,求取源到目的节点的总对数似然比,并依据此选择中继节点。仿真结果表明,源和目的节点联合空时编码技术设计的预编码矩阵,比单空时编码的系统以及单预编码矩阵的系统,系统性能得到有效提升;采用对数似然比的选择技术,优于传统基于信噪比的多中继系统,随着中继数目的增加,性能的提升愈加显著。

主权项:1.一种基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法,其特征在于,所述基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法为:基于信噪比最大化的联合预编码矩阵的设计,通过矩阵的特征分解,利用函数的单调性,将联合设计问题转化为两类独立子问题的设计,并得出求解预编码矩阵的算法;所述基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法为完备信道状态信息下的预编码矩阵优化;具体包括:第一步,确定两个预编码矩阵最优化的方向;第二步,寻求每个方向上最优的功率分配;假定满足条件的最优化预编码矩阵V1和V2通过特征分解为, 式中是特征值组成的对角矩阵,是对应的特征向量;假定信道矩阵分解为:即为HkHHk的特征向量,是特征值组成的对角矩阵;当时,达到最大值;将下标k略去,展开如下, 由此,上式的最大化问题转化为两式均通用的线性规划问题: 式中L为并行的SISO信道数,c为编码常数,tr{}表示求矩阵的迹;式中约束条件P1、P2分别为源和选定的中继端每个STBC块的发射功率。

全文数据:一种基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法技术领域[0001]本发明属于信息处理技术领域,尤其涉及一种基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法。背景技术[0002]目前,业内常用的现有技术是这样的:[0003]多中继系统一般仅采用预编码技术来提高系统性能,在选择中继时多采用基于信噪比的选择准则。[0004]随着多媒体技术的发展,人们对通信网络的要求逐渐向高速率、稳定性强等要求迈进。能满足此类需求的中继系统成为研究的热点之一,其中多中继系统相比单中继系统能获得更好的性能,但同时也带来硬件设备和成本的急剧上升,由此中继选择系统作为一种折衷方案应运而生。中继选择按照某种准则,选择最好的中继进行接收转发,可以使系统获得满分集增益,在系统性能的提升上同样表现不俗。[0005]若能获得信道信息,中继选择系统还可以采用预编码技术,对发射信号进行预变换,有效抑制干扰。现有文献一研究了结合发送预编码技术的中继选择系统,中继均配置单天线,推导了完备信道信息下最优化的波束成形准则和仅在接收端已知信道信息下的Grassmannian波束成形,现有技术研究三节点均配置多天线时,有限反馈下的两种波束成形方案,均依据源到中继再到目的节点的总的接收信噪比选择中继。与以文献一均采用放大转发协议AF不同,文献三研究解码转发DF协议下源节点和中继节点均采用预编码设计的系统性能,中继选择建立在成对错误概率的上界最小化的准则之上。文献四则是在DF协议下,节点均为单天线的系统中选择信噪比最高的两个中继,并提出了一种修正的MRC检测来获得满分集增益。文献五进一步考虑了中继与天线共同选择下的预编码双向系统,提出了一种新的波束成形算法和选择算法。[0006]以上文献在选择中继时,大都依据信噪比准则展开研究。最近,有文献基于对数似然比(L〇g-likelih〇〇drati〇,LLR准则展开中继选择系统的研究。文献通过设定一个基于LLR的阈值,判定中继是否能正确解码来进行中继选择,该方案能有效减少错误的传播路径,提升系统的误码性能。文献提出了适用于MPSK调制信号的中继选择方案,将中继端接收信号的LLR的最大值与直达链路中目的端接收信号的LLR进行比较,若大于等于目的端接收的LLR,则该中继被允许辅助传输信号,这种选择方案在低信噪比区域对误码率的性能提升显著。文献进一步提出了适用于任何调制信号的中继选择方案,在中继端选择LLR最大的一个或者几个中继传送信号,并在AF和DF协议下进行了探讨,仿真结果表明,该方案在误码率性能方面优于传统基于SNR的选择准则。文献则对Nakagami衰落信道上基于LLR和SNR两种不同准则的中继选择系统进行研究,在DF协议下推导出了误码率的上界。[0007]以上基于LLR准则的中继选择系统,其误码性能均优于传统采用SNR准则的中继选择系统,由此,本发明考虑采用基于LLR的准则选择最佳中继进行信号的转发,并结合空时编码以及预编码技术进一步提升多中继系统的性能。[0008]综上所述,现有技术存在的问题是:[0009]1现有技术分析协作系统预编码设计中,往往只考虑预编码或者空时编码某一种单一的技术,且算法复杂,可操作性差。[0010]2现有技术考虑协作系统的预编码技术时,只在源节点或者中继节点单个节点上考虑,没有联合节点进行预编码矩阵的设计。[0011]3在多中继系统选择方法上,多数文献只考虑传统基于信噪比的准则,提升的系统性能有限。[0012]解决上述技术问题的难度和意义:[0013]如何联合设计多个节点处的预编码矩阵,并采用操作简单的中继选择准则。这对多中继系统有效提升系统性能有着实际意义。[0014]本发明考虑采用基于LLR的准则选择最佳中继进行信号的转发,并结合空时编码以及预编码技术进一步提升多中继系统的性能。与前述大多数文献不同的是,本发明将考虑源到中继到目的节点整体信号的LLR选择中继节点。并假定系统的源节点和中继节点能获得完备的信道信息,进行预编码矩阵的设计。中继节点处采用放大转发协议,相比解码转发,它具有较为简单的操作性。发明内容[0015]针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法。[0016]本发明是这样实现的,[0017]—种基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法,为:[0018]基于信噪比最大化的联合预编码矩阵的设计,通过矩阵的特征分解,利用函数的单调性,将联合设计问题转化为两类独立子问题的设计,并得出求解预编码矩阵的算法。[0019]进一步,所述基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法为完备信道状态信息下的预编码矩阵优化;具体包括:[0020]第一步,确定两个预编码矩阵最优化的方向;[0021]第二步,寻求每个方向上最优的功率分配;[0022]假定满足条件的最优化预编码矩阵VjPV2通过特征分解为,[0023][0024]式中是特征值组成的对角矩阵:是对应的特征向量;假定信道矩阵分解为:,即为HkflHk的特征向量是特征值组成的对角矩阵;当时,,达到最大值;[0025]将下标k略去:,展开如下,[0027]由此,上式的最大化问题转化为两式均通用的线性规划问题:[0030]式中L为并行的SISO信道数,C为编码常数,tr{}表示求矩阵的迹;式中约束条件Ρι、Ρ2分别为源和选定的中继端每个STBC块的发射功率。[0031]本发明的另一目的在于提供一种基于对数似然比的中继选择准则,包括:[0032]先推导出多根发送天线到单根接收天线基于对数似然比的天线选择准则;[0033]再推导出中继系统从源节点到多个中继到接收节点基于对数似然比的中继选择准则。[0034]进一步,先推导出多根发送天线到单根接收天线基于对数似然比的天线选择准贝1J,再推导出中继系统从源节点到多个中继到接收节点基于对数似然比的中继选择准则,具体包括:[0035]先推导端到端的符号对数似然比准则;定义发射端第《个发射天线发送到接收端第j个接收天线上的符号对数似然比为[0036][0037]式中为第f个发射天线到第j个接收天线上利用最大后验概率准则MAP判决的发射信号,即[0038][0039]式中表示给定接收信号和等效信道条件发射信号的后验概率,{S1,S2,…,sm}集合是指M进制的调制信号;对符号对数似然比公式进行变换,得[0040][0041]式中No为接收天线上加性复高斯白噪声的方差;由条件错误概率推得基于对数似然比的接收天线选择准则,选择能使下式最小的第j个天线接收信号[0042][0043]当采用BPSK调制信号时,规则简化为[0044][0045]对上述的中继系统,采用BPSK调制信号时,令[0046][0047]目的端采用符号对数似然比选择中继的准则表述为[0048][0049]本发明的另一目的在于提供一种实现所述基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法的计算机程序。[0050]本发明的另一目的在于提供一种实现所述基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法的信息数据处理终端。[0051]本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行所述的基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法。[0052]本发明的另一目的在于提供一种基于对数似然比的中继选择系统,包括:[0053]完备信道状态信息下的预编码矩阵单元,用于完备信道状态信息下的预编码矩阵优化;[0054]天线选择准则推导单元,用于推导出多根发送天线到单根接收天线基于对数似然比的天线选择准则;[0055]中继选择准则推导单元,用于从中推导出中继系统从源节点到多个中继到接收节点基于对数似然比的中继选择准则。[0056]本发明的另一目的在于提供一种搭载有所述中继选择系统的信息数据处理终端。[0057]综上所述,本发明的优点及积极效果为:[0058]本发明基于完备信道状态信息,分析协作系统源和中继节点处联合空时编码的预编码设计问题;通过分析接收信噪比(signal-to-noiseratio,SNR建立预编码矩阵的优化问题。分析了基于对数似然比的中继选择机制,与信噪比选择相比,本发明对数似然比的误码性能要明显优于信噪比选择,且算法简单,可操作性强。[0059]仿真结果表明,源和目的节点联合空时编码技术设计的预编码矩阵,比单空时编码的系统以及单预编码矩阵的系统,系统性能得到有效提升;采用对数似然比的选择技术,优于传统基于信噪比的多中继系统,随着中继数目的增加,性能的提升愈加显著。附图说明[0060]图1是本发明实施例提供的基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法流程图。[0061]图2是本发明实施例提供的中继数不同时对数似然比的系统与信噪比系统的性能比较图。[0062]图3是本发明实施例提供的相关系数为0.8时,中继个数分别为2、3、4的两系统性能比较图。[0063]图4是本发明实施例提供的中继数为3,相关系数变化时的系统性能比较图。[0064]图5是本发明实施例提供的中继数为2,相关系数变化时单空时分组码与预编码的空时分组码系统的比较图。具体实施方式[0065]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。[0066]现有技术分析协作系统源和中继节点处联合空时编码的预编码设计中,算法复杂,可操作性差。[0067]图1,本发明实施例提供的基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法,包括:[0068]S101:首先,基于信噪比最大化的联合预编码矩阵的设计,通过矩阵的特征分解,利用函数的单调性,将联合设计问题转化为两类独立子问题的设计,并得出了得出求解预编码矩阵的算法。[0069]S102:其次,相异于传统基于信噪比的中继选择方法,求取源到目的节点的总对数似然比,并依据此选择中继节点。[0070]步骤SlOl中,具体包括:[0071]第一步,确定两个预编码矩阵最优化的方向;[0072]第二步,寻求每个方向上最优的功率分配;[0073]假定满足条件的最优化预编码矩阵VjPV2通过特征分解为,[0074][0075]式中是特征值组成的对角矩阵是对应的特征向量;假定信道矩阵分解为:,即为HkllHk的特征向量;当时,达到最大值;[0076]将下标k略去,展开如下,[0078]由此,的最大化问题转化为两式均通用的线性规划问题:[0081]所述S102包括:[0082]首先推导出多根发送天线到单根接收天线基于对数似然比的天线选择准则;[0083]再从中推导出中继系统从源节点到多个中继到接收节点基于对数似然比的中继选择准则。[0084]具体包括:[0085]先推导端到端的符号对数似然比准则;定义发射端第f个发射天线发送到接收端第j个接收天线上的符号对数似然比为[0087]式_为第€个发射天线到第j个接收天线上利用最大后验概率准则MAP判决的发射信号,即[0088][0089]式中丨表示给定接收信号〜和等效信道条件发射信号的后验概率,Is1,S2,…,sM}集合是指M进制的调制信号;对符号对数似然比公式进行变换,得[0090][0091]式中No为接收天线上加性复高斯白噪声的方差;由条件错误概率推得基于对数似然比的接收天线选择准则,选择能使下式最小的第j个天线接收信号[0092][0093]当采用BPSK调制信号时,规则简化为[0094][0095]对上述的中继系统,采用BPSK调制信号时,令[0096][0097]目的端采用符号对数似然比选择中继的准则表述为[0098][0099]本发明实施例提供一种基于对数似然比的中继选择系统,包括:[0100]完备信道状态信息下的预编码矩阵单元,用于完备信道状态信息下的预编码矩阵优化;[0101]天线选择准则推导单元,用于推导出多根发送天线到单根接收天线基于对数似然比的天线选择准则;[0102]中继选择准则推导单元,用于从中推导出中继系统从源节点到多个中继到接收节点基于对数似然比的中继选择准则。[0103]下面结合具体分析对本发明作进一步描述。[0104]1、一个基于AF协议的两跳多中继协作通信系统,由一个源、I个中继和一个目的节点组成,每个节点均配置多天线,天线数分别为Ns,NR1i=l,2,...,1和Nd,假定源发送的信号满MEs=E{IS112}=I,Ie{1,...,L}。源与中继均采用预编码的空时码技术,即将待发送的符号经空时编码与预编码器的处理,再发送至下一节点。信号传输过程分两个阶段:一为源发送到各个中继,二为中继发送到目的端,其中在第二阶段,根据目的端的中继选择准则选择出的最优中继将进行信号的转发。两阶段的Mnro信道分别为H1,,预编码矩阵为VuV24,待发送的码字表示为G1S、G2,it。本发明假定所有链路的接收端噪声为零均值的加性高斯白噪声。[0105]第一阶段第i个中继的接收信号为Yu=H1,J1G1s+N1,i。其中,T是时间维数。Foralli。对于所有的i,N1;i为噪声矩阵,元素方差为,根据STBC的正交性,将M頂0信道转化为L个并行的SISO信道,第i个中继第1个信道上的信号为[0106][0107]其中I:,c为编码常数。中继采用AF协议,将接收到的信号归一化:[0108]第二阶段,被选择的中继将“重新编码为空时码矩阵Gdt,与V2,i相乘后发送到目的端YD=H2,iV2,iG2t+N2,i,其中,N2,i中的兀素方差为5^〇与式⑴相似,目的信号可以简化为[0109][0110]式中ρ将ti表达式代入⑵,有[0111][0112]在目的端采用最大比合并,令总的输出信噪比为[0113][0114]文献也得到了相似的结论,但不同的是文献考虑单中继系统。[0115]2、预编码矩阵与中继选择准则[0116]本发明分析完备信道状态信息下的预编码矩阵以及基于对数似然比的中继选择准则。[0117]2.1完备信道状态信息下的预编码矩阵[0118]本发明将基于推导的接收信噪比来设计完备信道状态信息下的预编码矩阵,假定发送和接收之间存在高速反馈链路,发送端能获得完备的信道信息,系统可以直接通过提高接收信噪比来降低误码率。因此,建立的优化问题为:在各端点发射功率的约束下,求解源和中继端的最优预编码矩阵,使系统总的接收信噪比最大化。为描述方便,将上述的Xn,i均简写为Xn[0121]式中约束条件PuP2*别为源和选定的中继端每个STBC块的发射功率,γSNR的表达式由式⑷给出。要解决该优化问题,可以通过分析γSNR的表达式将其分解进行求解。[0122]推论1:对于两个非负的独立随机变量X与y,满足xe〇,A],ye〇,Β],函数为单调递增函数。[0123]证明:当xe〇,A],ye〇,Β]时,对函数fx,y求偏导,有’接下来求解方向导数,即需证明函数在任意方向均单调增加。假定y=kx,k0,带入fx,y,对X求导数可得。由此可知,函数fx,y在任意方向均单调递增。结合偏导及方向导数,可知为单调递增函数。[0124]推论1证毕。[0125]弓丨理1:若γι,γ2是存在最大值的非负数,则当γι、γ2达到最大值时,γSNR达到最大。即求解maxγSNR的优化问题可以等价转化为分别求解maxγ1与maxγ2的两个子问题。[0126]证明:由推论1可知,γSNR单调递增,由于γ^γ2相互独立存在最大值,可知当丫丄=maxγ1,γ2=maxγ2时,γSNR取得最大值maxγsnr。因此,maxγSNR的优化问题可以等价转化为求解maxγ1与maxγ2的两个子问题。[0127]引理1证毕。[0128]基于引理1,式⑸的优化问题可以分解为两个独立的子问题。对k=l,2,有[0131]求解最优化的预编码矩阵可以采用两步走的方法:第一步确定两个预编码矩阵最优化的方向,第二步寻求每个方向上最优的功率分配。假定满足条件的最优化预编码矩阵Vl和V2可以通过特征分解为,[0132][0133]式中是特征值组成的对角矩阵是对应的特征向量。假定信道矩阵可以分解为,即为HkflHk的特征向量。由文献可知,当时,达到最大值。因此,预编码矩阵最优化的方向与对应信道矩阵特征向量的方向一致。确定方向后,进一步考虑每一个方向上的功率分配。[0134]为方便起见,将下标k略去展开如下,[0136]由此,⑺的最大化问题可以转化为两式均通用的线性规划问题[0139]该线性规划问题可以采用专门软件进行求解。观察问题的解,可知最优化的功率分配方案为所有的功率均加载在对应的信道矩阵最大特征值的特征方向上,而其他方向的功率为零。由此可知完备信道状态信息下的预编码矩阵的设计是特征波束成形。[0140]2.2基于对数似然比的中继选择准则[0141]本发明分析基于对数似然比的中继选择准则。假定目的端根据对数似然比准则,选择最好的中继进行接收。首先,本发明先推导出多根发送天线到单根接收天线基于对数似然比的天线选择准则,再从中推导出中继系统从源节点到多个中继到接收节点基于对数似然比的中继选择准则。[0142]先推导端到端的符号对数似然比准则。定义发射端第ΐ个发射天线发送到接收端第j个接收天线上的符号对数似然比为[0143][0144]式中为第系个发射天线到第j个接收天线上利用最大后验概率准则MAP判决的发射信号,即[0145][0146]式中表示给定接收信号和等效信道条件下1发射信号的后验概率,{S1,S2,···,_}集合是指M进制的调制信号。对式子(11进行变换,由文献化简后可得[0147][0148]式中No为接收天线上加性复高斯白噪声的方差。由条件错误概率可以推得基于对数似然比的接收天线选择准则,就是选择能使下式最小的第j个天线接收信号[0149][0150]当采用BPSK调制信号时,规则可以简化为[0151][0152]对上述的中继系统,采用BPSK调制信号时,令[0153][0154]目的端采用符号对数似然比选择中继的准则可以表述为[0155][0156]下面结合仿真对本发明作进一步描述。[0157]3、仿真结果[0158]考虑典型的配置两天线的中继系统,即Ns=Nr,i=Nd=2,源端和中继端均采用Alamouti的编码方案。假定天线k与j之间的相关系数为Pkj,系数矩阵的构成为仿真中均采用BPSK调制。[0159]接下来的三个仿真例子,仿真点数均采用105。[0160]图2中继数不同时对数似然比的系统与信噪比系统的性能比较图。[0161]独立信道上,中继数分别为1、2、3时,采用对数似然比选择中继与采用信噪比选择中继的系统性能比较。可见采用对数似然比选择中继比采用信噪比性能要优越许多,且随着中继数的增多,优越性愈加明显。[0162]图3相关系数为0.8时,中继个数分别为2、3、4的两系统性能比较图。[0163]相关系数为0.8的衰落信道上,中继数为2、3、4时,两系统的性能比较。可见,当采用对数似然比选择中继时,中继数为3系统性能甚至超越了中继数为4采用信噪比的系统。[0164]图4中继数为3,相关系数变化时的系统性能比较图。[0165]当中继数均为3时,比较了不同相关衰落系数的信道上,对数似然比选择与信噪比选择的系统性能。从图中可知,随着相关系数的增大,对数似然比的增益有所减少,信道独立时,信噪比与对数似然比差距最大。[0166]图5中继数为2,相关系数变化时单空时分组码与预编码的空时分组码系统的比较图。[0167]当中继数为2时,分别考察采用预编码的中继选择系统和没有采用预编码的单空时分组码系统下的误码性能。由图可见,同样采用SLLR选择中继,未进行预编码的中继系统其性能明显差于预编码的中继系统,图中分别采用了发送接收相关系数为0.95、0.3和独立三组曲线进行比较,从仿真结果可知:随着相关性的增强,预编码性噪比增益的优越性有所减弱,但仍然表现优越。由此可知,在发送端进行预编码的操作,可以显著提高中继系统的误码性能。[0168]下面结合效果对本发明作进一步描述。[0169]本发明源节点和中继节点均采用预编码和空时分组码技术进行信号的转发。在中继节点的转发阶段,出于降低硬件成本的考虑,从多个中继选择一个最优中继转发信号,所采用的对数似然比选择准则简单易实现,与传统基于信噪比的准则相比,能大幅度提高多中继系统的误码性能。仿真结果表明,可供选择的中继数目愈多,系统性能优越性越强;信道相关性愈弱,似然比系统与信噪比系统的差距愈大;未经过预编码的单空时分组码系统,其误码性能明显劣于预编码的空时分组码系统,该差距随着相关性的增强有所减弱。[0170]在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线DSL或无线例如红外、无线、微波等方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD、或者半导体介质(例如固态硬盘SoIidStateDiskSSD等。[0171]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求:1.一种基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法,其特征在于,所述基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法为:基于信噪比最大化的联合预编码矩阵的设计,通过矩阵的特征分解,利用函数的单调性,将联合设计问题转化为两类独立子问题的设计,并得出求解预编码矩阵的算法。2.如权利要求1所述的基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法,其特征在于,所述基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法为完备信道状态信息下的预编码矩阵优化;具体包括:第一步,确定两个预编码矩阵最优化的方向;第二步,寻求每个方向上最优的功率分配;假定满足条件的最优化预编码矩阵VdPV2通过特征分解为,式中是特征值组成的对角矩阵是对应的特征向量;假定信道矩阵分解为:即为HkflHk的特征向量,是特征值组成的对角矩阵;当;时达到最大值;将下标k略去,展开如下,由此,上式的最大化问题转化为两式均通用的线性规划问题:式中L为并行的SISO信道数,c为编码常数,tr{}表示求矩阵的迹;式中约束条件P^P2*别为源和选定的中继端每个STBC块的发射功率。3.—种如权利要求1所述的基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法的基于对数似然比的中继选择准则,其特征在于,所述基于对数似然比的中继选择准则包括:先推导出多根发送天线到单根接收天线基于对数似然比的天线选择准则;再推导出中继系统从源节点到多个中继到接收节点基于对数似然比的中继选择准则。4.如权利要求3所述的基于对数似然比的中继选择准则,其特征在于,先推导出多根发送天线到单根接收天线基于对数似然比的天线选择准则,再推导出中继系统从源节点到多个中继到接收节点基于对数似然比的中继选择准则,具体包括:先推导端到端的符号对数似然比准则;定义发射端第f个发射天线发送到接收端第j个接收天线上的符号对数似然比为式中为第S个发射天线到第j个接收天线上利用最大后验概率准则MP判决的发射信号,即式中:表示给定接收信号和等效信道条件发射信号的后验概率,Is1,S2,…,sM}集合是指M进制的调制信号;对符号对数似然比公式进行变换,得式中No为接收天线上加性复高斯白噪声的方差;由条件错误概率推得基于对数似然比的接收天线选择准则,选择能使下式最小的第j个天线接收信号当采用BPSK调制信号时,规则简化为对上述的中继系统,采用BPSK调制信号时,令目的端采用符号对数似然比选择中继的准则表述为5.—种实现权利要求1〜2任意一项所述基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法的计算机程序。6.—种实现权利要求1〜2任意一项所述基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法的信息数据处理终端。7.—种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-2任意一项所述的基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法。8.—种如权利要求3所述的基于对数似然比的中继选择准则的基于对数似然比的中继选择系统,其特征在于,所述基于对数似然比的中继选择系统,包括:完备信道状态信息下的预编码矩阵单元,用于完备信道状态信息下的预编码矩阵优化;天线选择准则推导单元,用于推导出多根发送天线到单根接收天线基于对数似然比的天线选择准则;中继选择准则推导单元,用于从中推导出中继系统从源节点到多个中继到接收节点基于对数似然比的中继选择准则。9.一种搭载有权利要求8所述基于对数似然比的中继选择系统的信息数据处理终端。

百度查询: 浙江师范大学 一种基于对数似然比的中继选择系统空时预编码方法

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