一种无线协作通信方法及目标用户端的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种无线协作通信方法及目标用户端。
【背景技术】
[0002] 在过去的航空通信中，无线通信系统主要采用基于VHF(VeryHighFrequency， 甚高频）为主的模拟语音通信技术。但随着民航业务的发展，目前即使对VHF信道间隔最 小化也无法完全满足机场场面的运行需求。为此，ICAO(InternationalCivilAviation Organization，国际民航组织）为了提高机场场面的运行效率以及通信容量，提出了 AeroMACS(AeronauticalMobileAirportCommunicationsSystem，航空移动机场通信系 统）技术，它将成为航空通信基础设施数据链路的组成部分。
[0003] 在整个机场场面AeroMACS信号覆盖区域，为了能够满足提供各个移动用户端，例 如飞机、服务车辆等高速且可靠的无线宽带业务，如何克服场面建筑物、树木等障碍物引起 的通信NL0S(NonLineofSight，非视距传播）的影响是首要考虑的问题。在NL0S通信情 况下，无线信号只能通过反射、散射等方式进行传播。接收端收到的信号为不同路径信号的 总和，这将导致多径信号衰落从而影响接收信号的解调。
[0004] 现有技术MIM0(Multiple_InputandMultiple-Output，多输入多输出）是解决 上述问题的一种方法。在中国专利申请号为CN200810088724. 0,题为"多输入多输出系统 的信号检测方法和装置"的专利中，通过发射端和接收端采用多天线或阵列天线架构实现 不同天线接收信号的非相关性，从而有效地提高了系统抗噪声能力。在中国专利申请号为 200610005286. 8,题为"宽带无线接入的中转系统及其方法"的专利中，利用互助中转节点 的分布式MM0编解码传输系统，采用空时/空频/空时频/空间复用编码方法，充分利用 空分复用的优点，在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统无线信道的容量和频谱利用 率来实现通信质量的改善。
[0005] 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
[0006] 现有技术MM0针对于民用航空领域，特别是机载端或手持终端引入多天线系统 会遇到加改装、安全以及功耗等方面的限制。同时，在信道估计方面，传统MIM0中信道估计 算法无法直接应用于级联信道情况。
【发明内容】
[0007] 为了解决现有技术的问题，本发明提供一种无线协作通信方法及目标用户端。所 述技术方案如下：
[0008] 第一方面本发明实施例提供的一种无线协作通信方法包括：
[0009] 接收由中继用户端通过信道转发的信号矢量；
[0010] 根据最小均方根误差法对所述信号矢量进行检测，得到第一检测信号；
[0011] 在所述第一检测信号中，以高斯变量代替目标用户端噪声，根据所述高斯变量与 所述目标用户端噪声的后验分布满足期望相等，范数相等的关系，将所述目标用户噪声近 似为方差、中继用户端数目以及信道的函数，得到第二检测信号；
[0012] 对所述第二检测信号进行对数似然比计算；
[0013] 对经过对数似然比计算的信号进行去交织处理；
[0014] 对去交织后的信号进行卷积码解码，得到原始发射信号。
[0015] 在第一方面的一种可能实现方式中，所述第一检测信号包括：
【主权项】
1. 一种无线协作通信方法，其特征在于，所述方法包括： 接收由中继用户端通过信道转发的信号矢量； 根据最小均方根误差法对所述信号矢量进行检测，得到第一检测信号； 在所述第一检测信号中，以高斯变量代替目标用户端噪声，根据所述高斯变量与所述 目标用户端噪声的后验分布满足期望相等，范数相等的关系，将所述目标用户噪声近似为 方差、中继用户端数目以及信道的函数，得到第二检测信号； 对所述第二检测信号进行对数似然比计算； 对经过对数似然比计算的信号进行去交织处理； 对去交织后的信号进行卷积码解码，得到原始发射信号。
2. 根据权利要求1所述的无线协作通信方法，其特征在于，所述第一检测信号包括：
，其中，1，§2为源用户端利用两个时隙经由信 道I发出的信号矢量s = [Sl，s2]t经过最小均方根误差法的检测，a i为源用户端发射信号 放大因子，α2为中继用户端发射信号放大因子，为源用户端发射信号放大因子，h表示部 分信道状态信息，h表示部分信道状态信息矩阵， yi表示收到的由中继用户端通过信道转发 的信号矢量，（…）H表示对括号内矢量进行转置共轭处理，（*)代表该变量根据Alamouti编 码要求应该求共轭或保持不变
z表示目标用户端噪声，表 示目标用户噪声的方差，^表示中继用户端与目标用户端之间的信道。
3. 根据权利要求2所述的无线协作通信方法，其特征在于，在所述第一检测信号中， 以高斯变量代替目标用户端噪声，根据所述高斯变量与所述目标用户端噪声的后验分布满 足期望相等，范数相等的关系，将所述目标用户噪声近似为方差、中继用户端数目以及信 道的函数，得到第二检测信号包括：以高斯变量為代替目标用户端噪声 Zi，根据高斯变量I 与目标用户端噪声Zi满足
的关系，σ|可近似为
,其中，T为信号从源用户端到中继用户端或中 继用户端到目标用户端过程中的信道利用数；表示已知^条件下Zi满足的条件期 望，Var表示方差，R为中继用户端数目。
4. 根据权利要求3所述的无线协作通信方法，其特征在于，对所述第二检测信号进行 对数似然比计算包括： 对第二检测信号的实部根据正交相移键控调制方式进行对数似然比计算。
5. 根据权利要求1-4任意一项所述的无线协作通信方法，其特征在于，所述部分信道 状态信息采用源用户端和目标用户端均已知的探测脉冲对信道进行估计。
6. 根据权利要求5所述的无线协作通信方法，其特征在于，所述方法还包括： 中继用户端接收来自源用户端的信号矢量，对所述信号矢量进行分布式空时分组编码 处理； 所述中继用户端对分布式空时分组编码处理后的信号矢量进行放大，得到发射信号矢 量； 所述中继用户端通过信道转发所述发射信号矢量。
7. -种目标用户端，其特征在于，包括： 接收单元，用于接收由中继用户端通过信道转发的信号矢量； 解调单元，用于根据最小均方根误差法对所述信号矢量进行检测，得到第一检测信号； 在所述第一检测信号中，以高斯变量代替目标用户端噪声，根据所述高斯变量与所述目标 用户端噪声的后验分布满足期望相等，范数相等的关系，将所述目标用户噪声近似为方差、 中继用户端数目以及信道的函数，得到第二检测信号；对所述第二检测信号进行对数似然 比计算； 去交织单元，用于对经过对数似然比计算后的信号进行去交织处理； 卷积码解码单元，用于对去交织后的信号进行卷积码解码，得到原始发射信号。
8. 根据权利要求7所述的目标用户端，其特征在于，所述解调单元包括： 第一信号检测单元，用于根据最小均方根误差法对信号矢量进行检测，得到第一检测 信号； 第二信号检测单元，用于在所述第一检测信号中，以高斯变量代替目标用户端噪声，根 据所述高斯变量与所述目标用户端噪声的后验分布满足期望相等，范数相等的关系，将所 述目标用户噪声近似为方差、中继用户端数目以及信道的函数，得到第二检测信号； 对数似然比计算单元，用于对所述第二检测信号进行对数似然比计算。
9. 根据权利要求8所述的目标用户端，其特征在于，所述第二信号检测 单元用于：以高斯变量Zi代替目标用户端噪声 Zi，根据高斯变量高与目标用户 端噪声Zi满足
?的关系，σ|可近似为
其中，T为信号从源用户端到中继用户端或中 继用户端到目标用户端过程中的信道利用数；E{Zi|h}表示已知J1的条件Tzi满足的条件期 望，Var表示方差；R为中继用户端数目。
10. 根据权利要求7-9任意一项所述的目标用户端，其特征在于，所述目标用户端还包 括获取单元，用于采用源用户端和目标用户端均已知的探测脉冲对信道进行估计，获取部 分信道状态信息。
【专利摘要】本发明公开了一种无线协作通信方法及目标用户端，属于通信技术领域。该方法包括：接收由中继用户端通过信道转发的信号矢量；根据最小均方根误差法对所述信号矢量进行检测，得到第一检测信号；对所述第一检测信号中的目标用户端噪声矢量根据高斯趋近方法进行近似，得到第二检测信号；对所述第二检测信号进行对数似然比计算；对经过对数似然比计算的信号进行去交织和卷积码解码，得到原始发射信号。本发明通过中继用户端与目标用户端的无线协作通信，在每个用户端可以利用单天线进行信号收发，有效地解决了MIMO通信方式在通信终端例如手持通信终端、飞机、汽车等加改装、成本以及功耗等方面的局限性。
【IPC分类】H04L25-02, H04L1-00
【公开号】CN104869085
【申请号】CN201510201494
【发明人】黄荣顺, 张益 , 吴宏刚, 邓胜吉, 蒋凯, 郭建华
【申请人】中国民用航空总局第二研究所
【公开日】2015年8月26日
【申请日】2015年4月24日