一种基于乘积型双向并行中继的软信息转发方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于无线通信技术领域，尤其是设及一种基于乘积型双向并行中继的软信 息转发方法。
【背景技术】
[0002] 中继协作技术能提高信号的可靠性和数据传输速率，有着很好的发展前景。中继 协作可W分为单向中继网络和双向中继网络，相比于单向中继，双向中继网络具有更好的 频谱效率，因而成为近年研究的热点。在现有协作通信的研究中，中继方案可W分为Ξ大 类，放大转发(AF)、译码转发(DF)和软信息转发(SIF)。放大转发原理是中继将接收信号按 照一定功率放大并转发，具有低复杂度的特点。相反，译码转发原理是中继将接收信号进行 译码、再编码并转发，具有较好的误码率性能的特点。软信息转发原理是将中继端译码器迭 代译码后的软信息转发。在双向并行中继网络中，中继节点对来自两个源节点的信号进行 处理，然后将处理后的信号转发。近来，研究提出基于乘积型双向中继网络，分析表明，在高 斯信道中，高信噪比下，乘积型双向中继网络误码率性能优于放大转发方案。
[0003] 在现有双向中继网络的研究中，无论是译码转发还是软信息转发，两类转发方案 的做法都是中继节点分别对来自两个源节点的信号做处理并且合并结果，较之于单向中 继，系统的复杂度将会增加。
【发明内容】
[0004] 本发明所解决的技术问题在于提供一种基于乘积型双向并行中继的软信息转发 方法，通过中继节点对来自两个源节点的信号进行乘积处理，然后对乘积后的信号进行迭 代软译码、归一化后得到软信号，再发送到目的节点进行迭代译码后得到对方源节点的源 信息估计值。本方法在中继节点只进行了一次迭代软译码，方法复杂度低、误码率小，提高 了双向并行中继网络的误码率性能。
[000引实现本发明目的的技术解决方案为：
[0006] -种基于乘积型双向并行中继的软信息转发方法，包括如下步骤：
[0007] 步骤1:源节点A在第一个时隙对源信息SA进行编码调制得到编码信息XA，并发送到 中继节点Ri，i表示中继节点数，i为正整数；
[0008] 步骤2:源节点B在第二个时隙对源信息SB进行编码调制得到编码信息XB，并发送到 中继节点Ri;
[0009] 步骤3:中继节点Ri对接收到的信号咬和故乘积处理得到為，其中r；表示中继 节点Ri接收到的由源节点A发送的信号，r;表示中继节点Ri接收到的由源节点B发送的信 号；
[0010] 步骤4:对4进行软译码，迭代后得到软信息/^7'，再采用互信息转发MIF中继转 发函数计算得到符号互信息，经过功率归一化后得到软信号表示译码器迭 代求解后、硬判决前的软信息；
[0011]步骤5:中继节点Ri在第Ξ个时隙将软信号发送到目的节点A和目的节点 B；
[001引步骤6:目的节点A对软信号/(/苦"')进行迭代译码得到?和的估计值，由 /胃05^寻到SB的估计值S'B，其中，影表示异或运算源信息。
[001引步骤7:目的节点B对对软信号进行迭代译码得到*^^?如的估计值 轴度，古S適S @及度得到SA的估计值S 'Α。
[0014] 进一步的，本发明的基于乘积型双向并行中继的软信息转发方法，在步骤1中，中 继节点Ri接收到的信号为：
其中，hARi表示源节点A到中继节点Ri的信道 向量，nAR康示源节点A到中继节点Ri的噪声。
[0015] 进一步的，本发明的基于乘积型双向并行中继的软信息转发方法，在步骤2中，中 继节点Ri接收到的信号为：
，其中，hBRi表示源节点B到中继节点Ri的信道 向量，riBR康示源节点昭忡继节点Ri的噪声。
[0016] 进一步的，本发明的基于乘积型双向并行中继的软信息转发方法，在步骤1和步骤 2中，调制方式均为二进制相移键控BPSK调制。
[0017] 进一步的，本发明的基于乘积型双向并行中继的软信息转发方法，在步骤3中，中 继节点将接收到的信号做乘积处理得：
[001 引
[0019] 其中，hAR康示源节点A到中继节点Ri的信道向量，hBR康示源节点昭忡继节点Ri的 信道向量，riAR康示源节点A到中继节点Ri的噪声，邮R康示源节点昭I忡继节点Ri的噪声，εΑΒ 是*0?进行编码调制所得，e表示异或运算。
[0020] 进一步的，本发明的基于乘积型双向并行中继的软信息转发方法，步骤4中所述的 MIF中继转发函数为：
[0021]
[0022] 其中，
是归一化因子，E( ·)表示数学期望，sign(.) 是符号函数，λΑΒ是/jj的绝对值，Θ (λΑΒ)是关于λΑΒ的函数，表示为：
[0023]
e为自然对数的底数。
[0024] 进一步的，本发明的基于乘积型双向并行中继的软信息转发方法，步骤6中所述的 译码采用最大比合并方案。
[0025] 本发明采用W上技术方案与现有技术相比，具有W下技术效果：
[0026 ] 1、本发明的方法复杂度低、误码率小；
[0027] 2、本发明的方法提高了双向并行中继网络的性能；
【附图说明】
[0028] 图1是本发明的双向并行中继通信网络结构图；
[0029] 图2是本发明的方法流程图；
[0030] 图3是本发明的模型图；
[0031] 图4是瑞利信道下双向并行两个中继节点误码率性能对比图；
[0032] 图5是瑞利信道下双向并行Ξ个中继节点误码率性能对比图。
【具体实施方式】
[0033] 下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始 至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参 考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0034] 如图1所示，本发明的双向并行中继通信网络由两个源节点（同时也是目的节点） A、B和多个中继节点组成。通信过程分为Ξ个时隙。图中，点线表示第一个时隙源节点A向中 继节点广播发送XA，虚线表示第二个时隙源节点B向中继节点广播发送XB，实线表示第Ξ个 时隙中继节点将软信号广播发送至两个目的节点A、B。
[0035] 如图2、图3所示，对本发明实现的步骤进行具体描述：
[0036] (1)在第一个时隙，源节点A对源信息SA进行编码调制为XA，并发送到多个中继节 点，其中，中继节点R1接收到的信号为：
[0037]
[0038] 其中，rj表示中继节点R1接收到的源节点A发送信号，hAR读示源节点A到中继节点 R1的信道向量，nm表示中继节点R1的噪声。
[0039] (2)在第二个时隙，源节点B对源信息SB进行编码调制为XB，并发送到多