专利名称：Mimo双向中继系统中的信息处理方法
技术领域：
本发明涉及无线通信的MIMO (Multiple-Input Multiple-Output，多输入多输出)和双向中继技术领域，具体是基于ANC (Analog Network Coding，模拟网络编码)的AF (Amplify-and-Forward，放大-转发)MIMO双向中继系统中，一种中继节点和目的节点联合处理信息的方法。
背景技术：
在通过中继进行双向通信的系统中，两个源节点借助中继节点交换信息，因此两个源节点也分别是彼此的目的节点，参见
图1。为了提高系统的吞吐率，中继可以采用ANC (Analog Network Coding，模拟网络编码)技术，只需要两个时隙就可以完成两个源节点间的信息交换。采用ANC时，在第一个时隙，两个源节点同时向中继节点发送信息，在第二个时隙，中继将接收到的叠加信号放大并转发给两个目的节点。当源节点掌握完全CSI (Channel State ^formation，信道状态信息)时，它们可以从接收到的信号中去掉自己的信号部分，然后检测出另一个源节点发射的数据。此外，源节点和中继节点可以安装多个天线，结合MIMO技术进一步改善系统性能。在MIMO系统中，为了充分利用MIMO技术带来的系统增益，需要根据信道状态信息来设计发射端的信号处理技术。然而在实际系统中，CSI 是通过导频信号训练估计得到的，由于信道的时变性以及噪声的存在，信道估计误差总是存在的。经对现有文献检索发现，R. Wang and Μ. Tao, "Joint source and relay precoding designs for MIMO two-way relay systems, ” In Proc. of IEEE Int. Conf. Communications, Kyoto, Japan, Jun. 2011 ( ‘‘ΜΙΜΟ双向中继系统中源和中继的联合预处理设计，”IEEE国际通信会议，京都，日本，2011. 6)，该文献中源节点和中继节点都安装有多个天线，假设系统掌握完全CSI，源节点可以从接收信号中完全消除自己发射的信号带来的干扰，联合设计源和中继的信号处理技术以最小化检测信号的均方误差，但是没有考虑信道估计误差带来的影响。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种MIMO双向中继系统中的信息处理方法，在基于ANC的AF MIMO双向中继系统中，根据MMSE (Minimum Mean Squared Error，最小均方误差)准则，设计了中继和目的节点的联合信息处理方案，该方案充分考虑了信道估计误差，能有效改善系统的均方误差和比特误码率性能。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤
第一步，源节点1向中继发射训练序列S1，中继根据接收到的信号:It进行信道估计处
理，得到源节点1和中继之间的估计信道flp所述的信道估计处理，是
权利要求
1.ー种ΜΙΜΟ双向中继系统中的信息处理方法，其特征在于包括以下步骤 第一歩，源节点1向中继发射训练序列S1，中继根据接收到的信号X1，进行信道估计处理，得到源节点1和中继之间的估计信道H1 ；第二歩，源节点2向中继发射训练序列S2，中继根据接收到的信号X2，进行信道估计 处理，得到源节点2和中继之间的估计信道H2 ；第三歩，中继根据估计得到的信道，应用迭代算法计算中继处理矩阵F，以及目的或源 节点1和目的或源节点2的接收矩阵W1和1W2 ；第四歩，源节点1和源节点2分別向中继发射信号S1和S2 ；第五歩，中继对接收到的信号Yt进行线性处理，得到信号r·，并将信号r口转发给两个目 的节点，其中一r口是r的共轭；第六歩，两个目的节点分別对接收信号进行自干扰消除处理，得到信号Sk和 2 ； 第七歩，目的或源节点1和目的或源节点2分別用接收矩阵W1和I2对信号y1和y2进行检测处理，得到s1和s2。
2.根据权利要求1所述的MIMO双向中继系统中的信息处理方法，其特征是，第一歩所 述的源节点1和中继之间的信道估计处理，是
3.根据权利要求1所述的MIMO双向中继系统中的信息处理方法，其特征是，第二步所 述的源节点2和中继之间的信道估计处理，是
4.根据权利要求1所述的MIMO双向中继系统中的信息处理方法，其特征是，第三步所 述的迭代算法，具体步骤如下(1)初始化
5.根据权利要求1所述的MIMO双向中继系统中的信息处理方法，其特征是，第五步所述的线性处理，是指r □ Fyi。
6.根据权利要求1所述的MIMO双向中继系统中的信息处理方法，其特征是，第六步所述的自干扰消除处理，是
7.根据权利要求1所述的MIMO双向中继系统中的信息处理方法，其特征是，第七步所述的检测处理，是指
全文摘要
本发明公开一种无线通信技术领域的MIMO双向中继系统中的信息处理方法，步骤为源节点1向中继发射训练序列，中继进行信道估计处理，得到源节点1和中继之间的估计信道和估计误差方差；源节点2向中继发射训练序列，中继进行信道估计处理，得到源节点2和中继之间的估计信道和估计误差方差；中继根据估计得到的信道，应用迭代算法计算中继处理矩阵以及节点的接收矩阵；源节点分别向中继发射信号；中继对信号进行线性处理，并转发给两个目的节点；两个目的节点进行自干扰消除处理；节点对自干扰消除处理后的信号进行检测处理，完成两个源节点之间的信息交换。本发明考虑了信道估计误差，能有效地改善系统的均方误差和比特误码率性能。
文档编号H04L1/06GK102281129SQ20111023119
公开日2011年12月14日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者伊海珂, 俞晖, 刘伟, 张萌, 罗汉文, 邹俊, 钱成 申请人:上海交通大学