CN102377515B - 协作通信的接收方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种协作通信的接收方法，包括：对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；中继节点发射的信号为对第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；基于网络编码的异或特性，对第一对数似然比、第二对数似然比和第三对数似然比进行处理，得到第一源端的后验对数似然比；利用第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。本发明实施例还公开了一种协作通信的接收装置和系统，通过以上技术方案，充分利用了网络编码获得分集增益，提升了系统性能。

Description

协作通信的接收方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种协作通信的接收方法、装置和系统。

背景技术

协作通信，其思想最初来源于中继通信，就是用户与其他中继节点之间通过协作来进行信息传输，保障用户和目的节点之间的通信。基于中继的下一代网络架构已经成为目前的研究热点，它通过协作传输技术，不仅可以支持源节点与目的节点之间的直接通信，而且通过引入一个或多个中继节点，使得源节点发出的信息还能由各中继节点经过一定方式的处理后再转发至目的节点。这种多跳传输方式绕开阻碍电波传输的建筑物等障碍物，在一定程度上克服了大尺度衰落的影响，减少了收发终端间的路径损耗，降低了设备的发射功率，从而抑制系统干扰并提高信号的信噪比。此外，由于目的节点可根据不同的合并方式对来自不同发射节点的信号进行接收处理，协作传输还可以显著地抵抗信道上小尺度衰落的影响，在一定程度上改善信号的传输环境，获得不同的分集增益。

网络编码是一种融合了路由和编码的信息交换技术，其思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理，然后转发给下游节点。如果利用了网络编码，在网络的中间节点不再是简单的存储转发，而是将接收信息进行编码并非发送出去，从而提高网络的容量和鲁棒性。网络编码与协作通信有机结合，可以进一步提升系统性能。

但是现有的网络编码与协作通信结合的技术方案中，接收端利用对接收到的信号进行解码得到的估计值来进行网络译码，这样如果接收端的估计值发生大于一个的错误，将无法通过网络译码正确输出接收到的各路信息。现有技术方案中未能充分利用网络编码获得分集增益，系统性能不高。

发明内容

本发明实施例提供一种协作通信的接收方法、装置及系统，以充分利用网络编码获得分集增益，提升系统性能。

本发明实施例提供一种协作通信的接收方法，包括：

对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为中继节点对所述第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；

基于网络编码的异或特性，对所述第一对数似然比、所述第二对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第一源端的后验对数似然比；

利用所述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

本发明实施例提供一种协作通信的接收方法，包括：

对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为所述中继节点对本端发射的信号和对端发射的信号进行网络编码之后的信号；

基于网络编码的异或特性，对所述第三对数似然比和本端的第一对数似然比进行联合处理，得到对端的先验对数似然比；所述第一对数似然比根据本端发射的信号预先获得；

利用所述对端的先验对数似然比对接收到的中继节点发射的信号进行译码，得到对端发射的信号。

本发明实施例提供一种协作通信的接收装置，包括：

第一解调模块，用于对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

第二解调模块，用于对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

第三解调模块，用于对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为中继节点对所述第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；

处理模块，用于基于网络编码的异或特性，对所述第一对数似然比、所述第二对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第一源端的后验对数似然比；

译码模块，用于利用所述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

本发明实施例提供一种源端装置，包括：

似然比解调模块，用于对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为所述中继节点对所述源端装置发射的信号和所述源端装置对端发射的信号进行网络编码之后的信号；

似然比获得模块，用于基于网络编码的异或特性，对所述第三对数似然比和所述源端装置的第一对数似然比进行联合处理，得到所述源端装置对端的先验对数似然比；所述第一对数似然比根据所述源端装置发射的信号预先获得；

译码处理模块，用于利用所述源端装置对端的先验对数似然比对接收到的中继节点发射的信号进行译码，得到所述源端装置对端发射的信号。

本发明实施例提供一种协作通信系统，包括第一源端、第二源端、中继节点和接收装置，

所述第一源端，用于发射信号给所述中继节点和所述接收装置；

所述第二源端，用于发射信号给所述中继节点和所述接收装置；

所述中继节点，用于将接收到的所述第一源端和所述第二源端发射的信号进行解调，将解调后的两路信号进行网络编码，将网络编码后的信号进行编码调制后发送给所述接收装置；

所述接收装置用于，对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；基于网络编码的异或特性，对所述第一对数似然比、所述第二对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第一源端的后验对数似然比；利用所述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到源端的后验对数似然比或者对端的先验对数似然比，利用源端的后验对数似然比或者对端的先验对数似然比对接收到的数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本发明实施例提供的一种协作通信系统的结构示意图；

图2本发明实施例提供的一种协作通信系统的接结构示意图；

图3本发明实施例提供的一种协作通信的接收方法流程图；

图4本发明实施例提供的一种协作通信的接收方法流程图；

图5本发明实施例提供的一种协作通信的接收方法流程图；

图6本发明实施例提供的一种协作通信的接收方法流程图；

图7本发明实施例提供的一种协作通信的接收装置结构图；

图8本发明实施例提供的一种协作通信的接收装置的处理模块结构图；

图9本发明实施例提供的一种协作通信的接收装置的处理模块结构图；

图10本发明实施例提供的一种源端装置的结构图；

图11本发明实施例提供的一种协作通信系统的结构图；

图12本发明实施例提供的一种协作通信系统的性能仿真图；

图13本发明实施例提供的一种协作通信系统的性能仿真图；

图14本发明实施例提供的一种协作通信系统的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本领域一般技术人员更好的理解本发明实施例所提供的技术方案，本发明实施例对一些相关技术作一些介绍。

如图1所示，本发明实施例提供一种协作通信系统的结构示意图。不失一般性，考虑两个终端MS1，MS2，一个中继节点R，及一个基站BS，中继节点R协助终端与基站进行通信。传输过程分为两个阶段，第一阶段终端MS1，MS2分别广播消息m₁，m₂给中继节点R及基站BS。第二阶段中继节点R收到MS1，MS2的发送信号后进行解调解码，并将解码后的两路信号采用网络编码(即)进行转发给基站。

如图2所示，经过上述两个阶段的传输后，基站共收到三路接收信息，来自MS1的接收信息y_m1，来自MS2的y_m2，来自中继节点R的y_m3。BS对接收端三路信号分别进行解码得到三路的估计：然后进行网络译码，如果其中2路估计值正确，另一路估计值错误，则可以通过网络解码可正确解出另一路信息。例如，如果正确，错误，则可以通过网络译码得到MS2的发送信息的估计。

但是，如果上述三路译码都解码错误，则无法通过网络译码正确输出任一路信息；如果上述三路译码有两路解码错误，一路正确，则也无法通过网络译码正确输出这两路信息。这样，上述方案中未能充分利用网络编码获得分集增益，系统性能不高。

如图3所示，本发明实施例提供一种协作通信的接收方法，包括：

S101，对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

S102，对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

S103，对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；上述中继节点的信号为中继节点对第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；

S104，基于网络编码的异或特性，对第一对数似然比、第二对数似然比和第三对数似然比进行处理，得到第一源端的后验对数似然比；

S105，利用上述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

需要说明的是，对接收到的第二源端发射的信号进行译码的过程和上述过程类似，在此不再赘述。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到源端的后验对数似然比，利用源端的后验对数似然比对接收到的源端数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

如图4所示，本发明一个实施例提供一种协作通信的接收方法，包括：

S110，对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

S120，对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

S130，对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；上述中继节点的信号为中继节点对第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；

S140，基于网络编码的异或特性，对第二对数似然比和第三对数似然比进行联合处理，得到第一源端的先验对数似然比；

S150，将第一源端的先验对数似然比和第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比；

S160，利用上述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

需要说明的是，对第二源端发射的信号进行译码的过程和上述对第一源端的发射信号进行译码的过程是类似的。如图4中的虚线框所示，在一个实施例中，上述方法还可以包括：

S170，基于网络编码的异或特性，对第一对数似然比和第三对数似然比进行联合处理，得到第二源端的先验对数似然比；

S180，将第二源端的先验对数似然比和第二对数似然比进行合并，得到第二源端的后验对数似然比；

S190，利用上述第二源端的后验对数似然比对接收到的第二源端发射的信号进行译码。

在一个实施例中，可以将本实施例提供的上述技术方案称之为联合网络编码信道解码方案。

具体的，根据前面实施例提到的方法，本实施进行具体描述如下：

在本实施例中，假设第一对数似然比为第二对数似然比为第三对数似然比为令Pr_ch(m_i＝0)表示m_i(i＝1，2，3)为0的概率，Pr_ch(m_i＝1)表示m_i(i＝1，2，3)为1的概率，显然有Pr_ch(m_i＝1)＝1-Pr_ch(m_i＝0)。

其中，m₁和m₂为第一阶段第一源端和第二源端分别广播给中继节点R及基站BS的消息，即，第一源端发射的信号和第二源端发射的信号。m₃第二阶段中继节点R收到第一源端和第二源端的发送信号后进行解调解码，并将解码后的两路信号采用网络编码(即)转发给基站的消息。即中继节点发射的信号。具体描述如下：

对接收到的数据进行解调，可以得到各个对数似然比这时根据对数似然比的定义有：

${\mathrm{LLR}}_{m_i}=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=1)}\right)$

(1)

$=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=0)}{1-{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=0)}\right),(i=\mathrm{1,2,3})$

对(1)式两边取e的对数，经过计算可以得到：

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=0)=\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_i}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_i}}},(i=\mathrm{1,2,3})---\left(2\right)$

很好理解的是，Pr_ch(m_i＝1)＝1-Pr_ch(m_i＝0)。

由于m₃是对m₁和m₂进行网络编码之后的消息，所以根据m₁、m₂和m₃之间的异或特性，可以得到：

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_1=0)={\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0|m_3=0)$

$+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0|m_3=1)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=1)}---\left(3\right)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)}$

为根据关系推导出的m₁为0的先验概率信息。同理，根据关系推导出的m₁为1的先验概率信息为：

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_1=1)={\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1|m_3=0)$

$+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1|m_3=1)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=1)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=0)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=1)}---\left(4\right)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)}$

结合(3)(4)式，根据对数似然比的定义，可以得到m₁的先验对数似然比为：

${\mathrm{LLR}}_{m_1}^{\mathrm{aprior}}=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_1=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_1=1)}\right)---\left(5\right)$

此时，将(2)式带入(3)式和(4)式，然后在根据(5)式，可以得到m₁的先验对数似然比。

同理，根据关系推导出的m₂为0和1的先验概率信息分别如(6)式和(7)式所示：

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=0)={\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0|m_3=0)$

$+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0|m_3=1)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=1)}---\left(6\right)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=1)={\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1|m_3=0)$

$+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1|m_3=1)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=1)}---\left(7\right)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

结合(6)(7)式，根据对数似然比的定义，可以得到m₂的先验对数似然比为：

${\mathrm{LLR}}_{m_2}^{\mathrm{aprior}}=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=1)}\right)---\left(8\right)$

6、将上述所得到的m₁，m₂的先验对数似然比与其解调后的对数似然比进行合并，得到m₁及m₂的后验对数似然比：

${\mathrm{LLR}}_{m_i}^{\mathrm{app}}={\mathrm{LLR}}_{m_i}+{\mathrm{LLR}}_{m_i}^{\mathrm{aprior}},(i=\mathrm{1,2})---\left(9\right)$

其中称为m₁及m₂的后验对数似然比，可以根据此后验对数似然比对m₁及m₂进行译码。

如图12所示，本发明实施例对采用上述方法的协作通信接收方法的系统性能进行了仿真。该仿真基于Matlab仿真平台，采用LTE(LongTermEvolution)中的Turbo码，编码块长度为1024比特，Turbo码译码最大迭代次数为5次，信道为瑞利衰落信道。由图12可以看到，采用本实施例提供的方法的技术方案(联合网络编码信道解码方案)相比现有技术方案，在系统误比特率(BER)为10^-2时，有将近4.3dB的增益，效果显著。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到源端的先验对数似然比，并将源端的先验对数似然比和解调得到的源端的对数似然比进行合并得到源端的后验对数似然比，利用源端的后验对数似然比对接收到的源端数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

如图5所示，本发明一个实施例提供一种协作通信的接收方法，包括：

S210，对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

S220，对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

S230，对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；上述中继节点的信号为中继节点对第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；

S240，基于网络编码的异或特性，对第一对数似然比和第三对数似然比进行联合处理，得到第二源端的先验对数似然比；

S250，将第二源端的先验对数似然比和第二对数似然比进行合并，得到第二源端的后验对数似然比；

S260，基于网络编码的异或特性，将第二源端的后验对数似然比和第三对数似然比进行联合处理，得到第一源端的先验对数似然比；

S270，将第一源端的先验对数似然比和第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比；

S280，利用上述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

需要说明的是，对第二源端的信号进行译码的过程和上述对第一源端的信号进行译码的过程是类似的。如图5中的虚线框所示，在一个实施例中，上述方法还可以包括：

S290，基于网络编码的异或特性，对第第二对数似然比和第三对数似然比进行联合处理，得到第一源端的先验对数似然比；

S291，将第一源端的先验对数似然比和第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比；

S292，基于网络编码的异或特性，将第一源端的后验对数似然比和第三对数似然比进行联合处理，得到第二源端的先验对数似然比；

S293，将第二源端的先验对数似然比和第二对数似然比进行合并，得到第二源端的后验对数似然比；

S294，利用上述第二源端的后验对数似然比对接收到的第二源端发射的信号进行译码。

在一个实施例中，可以将本实施例提供的上述技术方案称之为迭代联合网络编码信道解码方案。

具体的，根据前面实施例提到的方法，本实施进行具体描述如下：

在本实施例中，假设第一对数似然比为第二对数似然比为第三对数似然比为令Pr_ch(m_i＝0)表示m_i(i＝1，2，3)为0的概率，Pr_ch(m_i＝1)表示m_i(i＝1，2，3)为1的概率，显然有Pr_ch(m_i＝1)＝1-Pr_ch(m_i＝0)。

其中，m₁和m₂为第一阶段第一源端和第二源端分别广播给中继节点R及基站BS的消息，即，第一源端发射的信号和第二源端发射的信号。m₃第二阶段中继节点R收到第一源端和第二源端的发送信号后进行解调解码，并将解码后的两路信号采用网络编码(即)转发给基站的消息。即中继节点发射的信号。具体描述如下：

对接收到的数据进行解调，可以得到各个对数似然比这时根据对数似然比的定义有：

${\mathrm{LLR}}_{m_i}=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=1)}\right)$

(10)

$=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=0)}{1-{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=0)}\right),(i=\mathrm{1,2,3})$

对(10)式两边取e的对数，经过计算可以得到：

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_i=0)=\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_i}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_i}}},(i=\mathrm{1,2,3})---\left(11\right)$

很好理解的是，Pr_ch(m_i＝1)＝1-Pr_ch(m_i＝0)。

由于m₃是对m₁和m₂进行网络编码之后的消息，所以根据m₁、m₂和m₃之间的异或特性，可以得到：

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_1=0)={\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0|m_3=0)$

$+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0|m_3=1)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=1)}---\left(12\right)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)}$

为根据关系推导出的m₁为0的先验概率信息。同理，根据关系推导出的m₁为1的先验概率信息为：

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_1=1)={\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1|m_3=0)$

$+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1|m_3=1)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=1)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_1=0)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_1=1)}---\left(13\right)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)}$

结合(12)(13)式，根据对数似然比的定义，可以得到m₁的先验对数似然比为：

${\mathrm{LLR}}_{m_1}^{\mathrm{aprior}}=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_1=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_1=1)}\right)---\left(14\right)$

将上述所得到的m₁的先验对数似然比与其解调后的对数似然比进行合并，得到m₁的后验对数似然比：

${\mathrm{LLR}}_{m_1}^{\mathrm{app}}={\mathrm{LLR}}_{m_1}+{\mathrm{LLR}}_{m_1}^{\mathrm{aprior}},(i=\mathrm{1,2})---\left(15\right)$

将(15)式所得的m₁的后验对数似然比附值给然后根据(11)式得到新的Pr_ch(m₁＝0)及Pr_ch(m₁＝1)，根据关系推导出的m₂为0和1的先验概率信息分别如(16)式和(17)式所示：

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=0)={\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0|m_3=0)$

$+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0|m_3=1)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=1)}---\left(16\right)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

${\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=1)={\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1|m_3=0)$

$+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1|m_3=1)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0|m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1|m_2=1)}---\left(17\right)$

$=\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

$+\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_2=1)}$

结合(16)(17)式，根据对数似然比的定义，可以得到m₂的先验对数似然比为：

${\mathrm{LLR}}_{m_2}^{\mathrm{aprior}}=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=1)}\right)---\left(18\right)$

将上述根据(11)式得到新的Pr_ch(m₁＝0)及Pr_ch(m₁＝1)，以及前面步骤中根据(11)式得到的Pr_ch(m₂＝0)、Pr_ch(m₂＝1)和Pr_ch(m₃＝1)，代入(16)(17)式，再根据(18)式可以得到m₂的先验对数似然比。

将上述所得到的m₂的先验对数似然比与其解调后的对数似然比进行合并，得到m₂的后验对数似然比：

${\mathrm{LLR}}_{m_2}^{\mathrm{app}}={\mathrm{LLR}}_{m_2}+{\mathrm{LLR}}_{m_2}^{\mathrm{aprior}},(i=\mathrm{1,2})---\left(9\right)$

很好理解的是，m₁的后验对数似然比也可以根据上述类似过程得到，在此不再赘述。

将上述所得到的m₁及m₂的后验对数似然比，输入给译码器进行译码

如图13所示，本发明实施例对采用上述方法的协作通信接收方法的系统性能进行了仿真。该仿真基于Matlab仿真平台，采用LTE(LongTermEvolution)中的Turbo码，编码块长度为1024比特，Turbo码译码最大迭代次数为5次，信道为瑞利衰落信道。由图13可以看到，采用本实施例提供的方法的技术方案(迭代联合网络编码信道解码方案)相比现有技术方案，在系统误比特率(BER)为10^-2时，有将近4.5dB的增益，效果显著。而且本实施例中的迭代联合网络编码信道解码方案，相比联合网络编码信道解码方案(非迭代)在系统BER方面还要低(迭代的方案的BER仿真曲线在非迭代方案的BER仿真曲线下方)，进一步提升了系统的性能。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到源端的先验对数似然比，并将源端的先验对数似然比和解调得到的源端的对数似然比进行合并得到源端的后验对数似然比，以此后验对数似然比为基础通过迭代计算的方式得到另一源端的后眼对数似然比，利用该另一源端的后验对数似然比对接收到的另一源端数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

如图6所示，本发明实施例提供一种协作通信的接收方法，包括：

S300，对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；上述中继节点的信号为中继节点对本端发射的信号和对端发射的信号进行网络编码之后的信号；

需要说明的是，本发明实施例中的本端是指本实施例中方法的执行装置，可以为终端或者基站。对端是相对于本端(本实施例中方法的执行装置)来说的。

S301，基于网络编码的异或特性，对第三对数似然比和本段的第一对数似然比进行联合处理，得到对端的先验对数似然比；该第一对数似然比为已知的，可以根据本端发送的信号预先获得；

S302，利用得到的对端的先验对数似然比对接收到的中继节点发射的信号进行译码，得到对端发射的信号。

在一个实施例中，上述图6对应的协作通信的接收方法可以应用在图14所示的协作通信系统中。具体的，根据前面实施例提到的方法，结合图14的应用系统场景，本实施进行具体描述如下：

在本实施例中，假设第一对数似然比为第三对数似然比为令Pr_ch(m_i＝0)表示m_i(i＝1，2，3)为0的概率，Pr_ch(m_i＝1)表示m_i(i＝1，2，3)为1的概率，显然有Pr_ch(m_i＝1)＝1-Pr_ch(m_i＝0)。

其中，m₁为第一阶段本端(本端装置50)传输给中继节点R(中继节点60)的消息，即，本端发射的信号；m₂为第二阶段对端(对端装置70)传输给中继节点R的消息，即对端发射的信号；m₃为第三阶段中继节点R收到本端和对端的发送信号后进行解调解码，并将解码后的两路信号采用网络编码(即)转发给本端和对端的消息，即中继节点发射的信号。

配合上述实施例，下面详述处理方法：

本端接收到中继节点转发的经过网络编码后的信号后进行解调，其解调后的对数似然比记为(第三对数似然比)；

根据网络译码，由于m₂等于0有2种情况，m₁，m₃都为0，或都为1。m₂为1有2种情况，m₁＝0且m₃＝1，或m₁＝1且m₃＝0因此m₂(即，对端)的先验对数似然比(第二先验对数似然比)为：

${\mathrm{LLR}}_{m_2}^{\mathrm{aprior}}=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=0)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}^{\mathrm{aprior}}(m_2=1)}\right)$

$=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=1)+{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=1){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)}\right)$

$=\log \left(\frac{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0)+(1-{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0))(1-{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0))}{{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0)(1-{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0))+(1-{\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_1=0)){\mathrm{Pr}}_{\mathrm{ch}}(m_3=0}\right)$

$=\log \left(\frac{\left(\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}}}\right)\left(\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_3}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_3}}}\right)+(1-\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}}})(1-\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_3}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_3}}})}{\left(\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}}}\right)(1-\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_3}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_3}}})+(1-\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}}})\left(\frac{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_3}}}{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_3}}}\right)}\right)$

$=\log \left(\frac{1+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}+{\mathrm{LLR}}_{m_3}}}{e^{{\mathrm{LLR}}_{m_1}}+e^{{\mathrm{LLR}}_{m_3}}}\right)---\left(11\right)$

而在本实施例中，由于m₁对于本端来说是已知的，因此第一对数似然比为可以表示为：

${\mathrm{LLR}}_{m1}=\left\{\begin{array}{c}\mathrm{\β},\mathrm{if}{m}_1=1\\ -\mathrm{\β},\mathrm{if}{m}_1=0\end{array}\right.---\left(12\right)$

在这里β可以为正实数。在一个实施例中β可以取10，当然在另一个实施例中还可以取8，在另一个实施例中还可以取6，本发明实施例不做特别的限定。

将式(12)和解调得到的第三对数似然比带入(11)式，即可得到对端的先验对数似然比(第二先验对数似然比)。

利用得到的第二源端的先验对数似然比(第二先验对数似然比)对接收到的中继节点发射的信号进行译码，可以得到对端的传输消息m₂。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到对端的先验对数似然比，利用对端的先验对数似然比对接收到的数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

如图7所示，本发明实施例提供一种协作通信的接收装置，包括：

第一解调模块310，用于对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

第二解调模块320，用于对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

第三解调模块330，用于对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；上述中继节点的信号为中继节点对第一源端发射的信号和第二源端的发射信号进行网络编码之后的信号；

处理模块340，用于基于网络编码的异或特性，对第一对数似然比、第二对数似然比和第三对数似然比进行处理，得到第一源端的后验对数似然比；

译码模块350，利用处理模块340得到的第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端的信号进行译码。

需要说明的是，上述处理模块340还可以用于，基于网络编码的异或特性，对第一对数似然比、第二对数似然比和第三对数似然比进行处理，得到第二源端的后验对数似然比；

上述译码模块350还可以用于，利用处理模块340得到的第二源端的后验对数似然比对接收到的第二源端的发射信号进行译码。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到源端的后验对数似然比，利用源端的后验对数似然比对接收到的源端数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

如图8所示，在一个实施例中，处理模块340可以包括：

第一处理单元341，用于基于网络编码的异或特性，对第二对数似然比和第三对数似然比进行联合处理，得到第一源端的先验对数似然比；

第一处理单元341的具体处理计算过程，在前述方法实施例中已经具体描述，在此不再赘述、

第二处理单元342，用于将第一源端的先验对数似然比和第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比。

第二处理单元342的具体处理计算过程，在前述方法实施例中已经具体描述，在此不再赘述。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到源端的先验对数似然比，并将源端的先验对数似然比和解调得到的源端的对数似然比进行合并得到源端的后验对数似然比，利用源端的后验对数似然比对接收到的源端数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

如图9所示，在一个实施例中，处理模块340还可以包括：

第三处理单元343，用于基于网络编码的异或特性，对第一对数似然比和第三对数似然比进行联合处理，得到第二源端的先验对数似然比；

第三处理单元343的具体处理计算过程，在前述方法实施例中已经具体描述，在此不再赘述。

第四处理单元344，用于将第二源端的先验对数似然比和第二对数似然比进行合并，得到第二源端的后验对数似然比；

第四处理单元344的具体处理计算过程，在前述方法实施例中已经具体描述，在此不再赘述。

第五处理单元345，用于基于网络编码的异或特性，将第二源端的后验对数似然比和第三对数似然比进行联合处理，得到第一源端的先验对数似然比；

第五处理单元345的具体处理计算过程，在前述方法实施例中已经具体描述，在此不再赘述。

第六处理单元346，用于将第一源端的先验对数似然比和第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比。

第六处理单元346的具体处理计算过程，在前述方法实施例中已经具体描述，在此不再赘述。

需要说明的是，上述协作通信的处理装置，在一个实施例中可以为基站；在另一个实施例中也可以为终端。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到源端的先验对数似然比，并将源端的先验对数似然比和解调得到的源端的对数似然比进行合并得到源端的后验对数似然比，以此后验对数似然比为基础通过迭代计算的方式得到另一源端的后眼对数似然比，利用该另一源端的后验对数似然比对接收到的另一源端数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

如图10所示，本发明实施例提供一种源端装置，包括：

似然比解调模块410，用于对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；上述中继节点的信号为中继节点对上述源端装置发射的信号和上述源端装置对端发射的信号进行网络编码之后的信号；

似然比获得模块420，用于基于网络编码的异或特性，对第三对数似然比和上述源端装置的第一对数似然比进行联合处理，得到上述源端装置对端的第二先验对数似然比；该第一对数似然比为已知的，可以根据上述源端装置发射的信号预先获得；

似然比获得模块420具体的处理方式，在前述方法实施例中已经详细描述，在此不再赘述。

在本实施例中，由于源端装置发送的信号对于源端装置对来说是已知的，因此第一对数似然比为可以表示为：

在这里β可以为正实数。在一个实施例中β可以取10，当然在另一个实施例中还可以取8，在另一个实施例中还可以取6，本发明实施例不做特别的限定。

译码处理模块430，用于利用似然比获得模块420得到的第二先验对数似然比对接收到的上述源端装置对端发射的信号进行译码。

需要说明的是，上述源端装置，在一个实施例中可以为基站；在另一个实施例中也可以为终端。

在一个实施例中，上述图10对应的源端装置可以应用在图14所示的协作通信系统中。此时上述源端装置即为本端装置50。很好理解的是，由于本端装置50和对端装置70是两个对称的概念，对于对端装置70同样具有和上述源端装置类似的结构和功能。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到源端装置对端的先验对数似然比，利用源端装置对端的先验对数似然比对接收到的数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

如图11所示，本发明实施例提供一种协作通信系统的结构图，包括，第一源端10，第二源端20，中继节点30和接收装置40；其中：

第一源端10，用于发射信号给中继节点30和接收装置40；

第二源端20，用于发射信号给中继节点30和接收装置40；

中继节点30，用于将接收到的第一源端和第二源端发射的信号进行解调，将解调后的两路信号进行网络编码，将编码后的信号进行编码调制后发送给接收装置40；

接收装置40，用于对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；基于网络编码的异或特性，对第一对数似然比、第二对数似然比和第三对数似然比进行处理，得到第一源端的后验对数似然比；利用上述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

当然很好理解的是，接收装置对第二源端发射的的信号的译码过程和对第一源端发射的信号的译码过程类似，如下：

基于网络编码的异或特性，对第一对数似然比、第二对数似然比和第三对数似然比进行处理，得到第二源端的后验对数似然比；利用上述第二源端的后验对数似然比对接收到的第二源端发射的信号进行译码。

接收装置40的具体结构，在前述装置实施例中已经详细描述，在此不再赘述。

本发明实施例通过以上技术方案，针对中继节点采用网络编码的协作通信系统，基于网络编码的异或特性，得到源端的后验对数似然比，利用源端的后验对数似然比对接收到的源端数据进行译码，充分利用了网络编码的特性，获得了更多的分集增益，较大地提升了系统的性能。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory，RAM)等。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种协作通信的接收方法，其特征在于，包括：

对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为中继节点对所述第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；

基于网络编码的异或特性，对所述第一对数似然比、所述第二对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第一源端的先验对数似然比；

将所述第一源端的先验对数似然比和所述第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比；

利用所述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

2.一种协作通信的接收方法，其特征在于，包括：

对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为中继节点对所述第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；

基于网络编码的异或特性，对所述第一对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第二源端的先验对数似然比；

将所述第二源端的先验对数似然比和所述第二对数似然比进行合并，得到第二源端的后验对数似然比；

基于网络编码的异或特性，对所述第二源端的后验对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第一源端的先验对数似然比；

将所述第一源端的先验对数似然比和所述第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比；

利用所述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

3.一种协作通信的接收方法，其特征在于，包括：

对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为所述中继节点对本端发射的信号和对端发射的信号进行网络编码之后的信号；

基于网络编码的异或特性，对所述第三对数似然比和本端的第一对数似然比进行联合处理，得到对端的先验对数似然比；所述第一对数似然比根据本端发射的信号预先获得；

利用所述对端的先验对数似然比对接收到的所述中继节点发射的信号进行译码，得到对端发射的信号。

4.如权利要求3所述的协作通信的接收方法，其特征在于，所述第一对数似然比为：

${\mathrm{LLR}}_{m1}=\left\{\begin{array}{ccc}\mathrm{\β},& if& m_1=1\\ -\mathrm{\β},& if& m_1=0\end{array}\right.,$ 其中为第一对数似然比，m₁为本端发射的信号，β为正实数。

5.一种协作通信的接收装置，其特征在于，包括：

第一解调模块，用于对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

第二解调模块，用于对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

第三解调模块，用于对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为中继节点对所述第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；

第一处理模块，用于基于网络编码的异或特性，对所述第一对数似然比、所述第二对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第一源端的先验对数似然比；

第二处理模块，用于将所述第一源端的先验对数似然比和所述第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比；

译码模块，用于利用所述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

6.一种协作通信的接收装置，其特征在于，包括：

第一解调模块，用于对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；

第二解调模块，用于对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；

第三解调模块，用于对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为中继节点对所述第一源端发射的信号和第二源端发射的信号进行网络编码之后的信号；

第一处理模块，用于基于网络编码的异或特性，对所述第一对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第二源端的先验对数似然比；

第二处理模块，用于将所述第二源端的先验对数似然比和所述第二对数似然比进行合并，得到第二源端的后验对数似然比；

第三处理模块，用于基于网络编码的异或特性，对所述第二源端的后验对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第一源端的先验对数似然比；

第四处理模块，用于将所述第一源端的先验对数似然比和所述第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比；

译码模块，用于利用所述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。

7.一种源端装置，其特征在于，包括：

似然比解调模块，用于对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；所述中继节点发射的信号为所述中继节点对所述源端装置发射的信号和所述源端装置对端发射的信号进行网络编码之后的信号；

似然比获得模块，用于基于网络编码的异或特性，对所述第三对数似然比和所述源端装置的第一对数似然比进行联合处理，得到所述源端装置对端的先验对数似然比；所述第一对数似然比根据所述源端装置发射的信号预先获得；

译码处理模块，用于利用所述源端装置对端的先验对数似然比对接收到的所述中继节点发射的信号进行译码，得到所述源端装置对端发射的信号。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一对数似然比为：

${\mathrm{LLR}}_{m1}=\{\begin{array}{ccc}\mathrm{\β},& if& m_1=1\\ -\mathrm{\β},& if& m_1=0\end{array},$ 其中为第一对数似然比，m₁为所述源端装置发射的信号，β为正实数。

9.一种协作通信系统，包括第一源端、第二源端、中继节点和接收装置，其特征在于：

所述第一源端，用于发射信号给所述中继节点和所述接收装置；

所述第二源端，用于发射信号给所述中继节点和所述接收装置；

所述中继节点，用于将接收到的所述第一源端和所述第二源端发射的信号进行解调，将解调后的两路信号进行网络编码，将网络编码后的信号进行编码调制后发送给所述接收装置；

所述接收装置用于，对接收到的第一源端发射的信号进行解调，得到第一对数似然比；对接收到的第二源端发射的信号进行解调，得到第二对数似然比；对接收到的中继节点发射的信号进行解调，得到第三对数似然比；基于网络编码的异或特性，对所述第一对数似然比、所述第二对数似然比和所述第三对数似然比进行处理，得到第一源端的先验对数似然比；将所述第一源端的先验对数似然比和所述第一对数似然比进行合并，得到第一源端的后验对数似然比；利用所述第一源端的后验对数似然比对接收到的第一源端发射的信号进行译码。