一种井下协作MIMO系统通信模型建立方法与流程

文档序号:14718833发布日期:2018-06-16 23:51阅读:来源:国知局
技术特征:

1.一种井下协作MIMO系统通信模型建立方法,其特征是:井下协作MIMO系统通信模型建立方法:建立两种通信模型;基于LDPC编码,利用GDSTBC空时编码方法,并结合空时编码协作数据传输方法;

具体步骤如下:

步骤S01:源节点将待发送的信息Y被分为两帧,分别为V帧和S帧,并向协作节点发送第一帧数据;协作节点正确译码节点1发送过来的第一帧数据;所述的信息Y的信息量为Kbits;所述的V帧的信息量为N1bits;所述的S帧的信息量为N2bits;

步骤S02:源节点向协作节点发送第二帧数据,协作节点在第二帧内计算出信源节点的剩余N2比特码字S;

步骤S03:在源节点和协作节点中对码字进行正交广义约束的差分空时编码(GDSTBC),从而得到4个码字(st,st+1)和

步骤S04:源节点和协作节点分别向目的节点发送信息(st,st+1);

步骤S05:源节点和协作节点分别向目的节点发送信息

2.根据权利要求1所述的一种井下协作MIMO系统通信模型建立方法,其特征是:所述的两种通信模型,分别为:无采煤机或障碍物时协作通信模型和有采煤机或障碍物时协作通信模型。

3.根据权利要求2所述的一种井下协作MIMO系统通信模型建立方法,其特征是:所述的无采煤机或障碍物时协作通信模型包括:信源节点先将待发送的信息分为2个数据段,分别包含的信息为N1=K/R1bits,和N2=N-N1bits。把Nbits数据进行LDPC编码后,对编码后的每段数据时均按编码协作方式发送,实际在该系统中,协作节点2和冗余节点1分别作为临时目的节点使用;其传输模式可分为四步:

第一阶段,信源节点和冗余节点2,信源节点和协作节点协作发送数据,当协作节点2和冗余节点1均正确解译信源发送的第一阶段数据时,协作节点2与冗余节点1均将获得信源节点待发送信息;

第二阶段,当协作节点2和冗余节点1分别正确译码出信源节点的待发数据后,对该数据进行广义正交条件的差分空时编码(GDSTBC)方案进行编码,从而得到差分码字st,st+1和

第三阶段,协作节点2向目的节点直接发送码字st,而冗余节点1则直接发送码字st+1,且保证协作节点2和冗余节点1同时发送;

第四阶段,协作节点2向目的节点直接发送码字而冗余节点1则直接发送码字且保证协作节点2和冗余节点1同时发送。根据GDSTBC的编码和译码方法可知,在目的节点收到的信号为: ( 1 ) - - - y t = h 1 s t * + h 2 s t + 1 * + n t , ( 2 ) - - - y t + 1 = - h 1 s t + 1 * + h 2 s t * + n t + 1 ; ]]>联合t-2和t-1时刻的接收信号: ( 2 ) - - - y t - 1 = - h 1 s t - 1 * + h 2 s t - 2 * + n t - 1 ; ]]>

得到解码的判决统计信号根据方法,进而可得到源节点所传送的信息。

4.根据权利要求2所述的一种井下协作MIMO系统通信模型建立方法,其特征是:所述的有采煤机或障碍物时协作通信模型包括:在有采煤机加入通信后的协作模式共分为四个阶段:

第一阶段和第二阶段的实现方案与上面无采煤机或障碍物时完全一致;

第三阶段,协作节点2和冗余节点1将成功译码后的源节点信息划分为相同的2个数据字段,分别包含的信息为N1=K/R1bits、N2=N-N1bits;冗余节点1和协作节点2首先发送相同的N1bits,在采煤机上的两个节点正确译码后,协作节点2、冗余节点1以及采煤机上的两个节点将要同时传送N2bits,因此可以构造四发射天线1接收天线的GOC-DSTBC编码方案,从而可以得到N2bits;

根据GOC-DSTBC编码方案,信息的码字编码后的数据为以及这4个向量组;

第四阶段,协作节点2、冗余节点1以及采煤机上的两个节点分别按顺序依次发送向量以及共分4次发完;

由此构造出4发射天线1接收天线的GDSTBC协作模式;根据GDSTBC的译码原理,在计算出的后验概率后进行LDPC的译码。

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