CN103731192A - 双向中继器、无线装置及其信号处理方法 - Google Patents

Abstract

一种双向中继器、无线装置及其信号处理方法。双向中继器包含一收发器以及一处理器。收发器用以接收一中继接收信号，其包含一第一无线装置所传送的一第一终端传送信号及一第二无线装置所传送的一第二终端传送信号。处理器与收发器电性连接，用以使用一映射函数将中继接收信号转换为一中继信号以及致能收发器广播中继信号。

Description

双向中继器、无线装置及其信号处理方法

技术领域

本发明是关于一种双向中继器、无线装置及其信号处理方法。更具体而言，本发明的双向中继器将自二无线装置所接收的信号以一映射函数转换，以产生具较低传送功率的一中继信号，并广播至此二无线装置。

背景技术

因应现今的无线通信发展，中继器已是不可或缺的无线通信装置。通过中继器的协助，无线网路的通信范围得以延展，进而提供全面性、多元化的无线通信服务。

目前被考虑的中继系统主要有单向中继系统（One-Way Relay System）及双向中继系统（Two-Way Relay System）两种架构。由于双向中继系统相较于单向中继系统具较高的频谱使用效率，故双向中继系统预期将逐渐更广被使用。在目前双向中继系统中，于广播阶段（broadcast phase），双向中继器是以放大并转送（Amplify-and-Forward；AF）以及解码并转送（Decoded-and-Forward；DF）这两种较常见的信号处理方式其中之一来进行中继传输。然而，放大并转送方式使得双向中继器具有高传送功率的问题，而解码并转送方式使得双向中继器具有高计算复杂度的问题。

有鉴于此，如何提供一种信号处理方式，使得双向中继台的传送功率得以降低，或具有低计算复杂度的优点，仍是本领域亟待解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双向中继器、无线装置及其信号处理方法。本发明提供一种具有低计算复杂度的模除并转送（Modulo-and-Forward；MF）信号处理方法，以降低双向中继器转送信号时所需的传送功率。如此一来，相较于已知AF信号处理方法，本发明的MF信号处理方法可使得双向中继器具较低传送功率，同时相较于已知DF信号处理方法，本发明的MF信号处理方法具较低的计算复杂度。

为达上述目的，本发明揭露一种用于一无线通信系统的双向中继器，其包含一收发器及一处理器。该收发器用以接收一中继接收信号，该中继接收信号包含一第一无线装置所传送的一第一终端传送信号及一第二无线装置所传送的一第二终端传信号。该处理器与该收发器电性连接，用以使用一映射函数将该中继接收信号转换为一中继信号，并致能该收发器广播该中继信号。该映射函数表示为：f_MF(x)=α·cmod(βx+C,B)，其中，α为一传输功率比例因子（transmit powerscaling factor）、β为相位旋转因子（phase rotation factor）、x为该中继接收信号、C为一偏移量（offset）、B为一模数（modulus）以及cmod(·)为一数个模除（complexmodulo）函数且定义为：cmod(x_I+jx_Q,B)=mod(x_I,B)+jmod(x_Q,B)，其中，x_I为一数个输入信号的一实部分量，x_Q为该数个输入信号的一虚部分量，且mod(·)为一模除函数且定义为：mod(A,B)=[(A+B/2)%B]-B/2，其中，A为一输入信号，以及%为一具有如下定义的非对称模除运算子：

其中p及q为两任意实数，

表示取小于或等于p/q的最大整数。

为达上述目的，本发明更揭露一种用于上述无线通信系统的无线装置，且当该无线装置为上述第一无线装置时，该无线装置用以自该双向中继器接收一第一终端接收信号，该无线装置根据一第一分离信号函数，得到相对于该第二终端传送信号的一第二分离信号，该第一分离信号函数定义为：r₀=cmod(y₀/h₀/α-C-βh₀x₀,B)/β，其中，r₀为该第二分离信号，y₀为该第一终端接收信号，x₀为该第一终端传送信号。当该无线装置为上述第二无线装置时，该无线装置用以接收一第二终端接收信号，该无线装置根据一第二分离信号函数，得到相对于该第一终端传送信号的一第一分离信号，该第二分离信号函数定义为：r₁=cmod(y₁/h₁/α-C-βh₁x₁,B)/β，其中，r₁为该第一分离信号，y₁为该第二终端接收信号，x₁为该第二终端传送信号。其中，该第一终端传送信号是由该第一无线装置所传送且欲通过该双向中继器传送至该第二无线装置，以及该第二终端传送信号是由该第二无线装置所传送且欲通过该双向中继器传送至该第一无线装置。

此外，本发明更揭露一种用于一双向中继器的信号处理方法。该双向中继器包含一收发器以及一处理器，该信号处理方法由该处理器所执行且包含下列步骤：通过该收发器接收一中继接收信号，该中继接收信号包含一第一无线装置所传送的一第一终端传送信号及一第二无线装置所传送的一第二终端传送信号；使用一映射函数将该中继接收信号转换为一中继信号；以及，致能该收发器广播该中继信号。该映射函数表示为：f_MF(x)=α·cmod(βx+C,B)，其中，α为一传输功率比例因子、β为相位旋转因子、x为该中继接收信号、C为一偏移量、B为一模数以及cmod(·)为一数个模除函数且定义为：cmod(x_I+jx_Q,B)=mod(x_I,B)+jmod(x_Q,B)，其中，xI为一数个输入信号的一实部分量，x_Q为该数个输入信号的一虚部分量，且mod(·)为一模除函数且定义为：mod(A,B)=[(A+B/2)%B]-B/2，其中，A为一输入信号，以及%为一具有如下定义的非对称模除运算子：

其中p及q为两任意实数，

表示取小于或等于p/q的最大整数。

在参阅图式及随后描述的实施方式后，所属技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的，以及本发明的技术手段及实施态样。

附图说明

图1为本发明第一至第四实施例的无线通信系统1的示意图；以及

图2为本发明第五实施例的信号处理方法的流程图。

符号说明：

1  无线通信系统

R  双向中继器

11  收发器

13  处理器

102  中继信号

T0  第一无线装置

21  收发器

23  处理器

T1  第二无线装置

31  收发器

33  处理器

x  中继接收信号

x₀  第一终端传送信号

x₁  第二终端传送信号

具体实施方式

以下将通过实施例来解释本发明的内容。须说明者，本发明的实施例并非用以限制本发明须在如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，有关实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明，且本案所请求的范围，以权利要求书为准。除此之外，于以下实施例及图式中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示，且以下图式中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。

本发明的第一实施例如图1所示，其是一无线通信系统1的示意图。无线通信系统1，例如是第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project；3GPP）通信系统，包含一双向中继器R、一第一无线装置T0以及一第二无线装置T1。

第一无线装置T0包含一收发器21及与其电性连接的一处理器23。第二无线装置T1包含一收发器31及与其电性连接的一处理器33。第一无线装置T0以及第二无线装置T1是通过双向中继器R进行通信。

双向中继器R包含一收发器11及与其电性连接的一处理器13。于一多重存取（Multiple Access；MAC）阶段，第一无线装置T0传送一第一终端传送信号x₀，同时第二无线装置T1传送一第二终端传送信号x₁。

双向中继器R因此而接收一中继接收信号x。中继接收信号x可表示为x=x₀·h₀+x₁·h₁+z_R，其中h₀为与第一终端传送信号x₀相关联的一第一通道参数，h₁为与第二终端传送信号x₁相关联的一第二通道参数，z_R为双向中继器R的可加性噪声（additive noise）。

接下来说明本发明的模除并转送（Modulo-and-Forward；MF）信号处理方法。处理器13通过收发器11接收中继接收信号x后，处理器13利用一映射函数（mappingfunction）将中继接收信号x转换为一中继信号102，该映射函数表示如方程式1：

f_MF(x)=α·cmod(βx+C,B)      (1)

其中，x为函数的输入信号（在此即为中继接收信号）、α为一传输功率比例因子（transmit power scaling factor）、β为相位旋转因子（phase rotation factor）、C为一偏移量（offset）、B为一模数（modulus），以及cmod(·)为一数个模除（complexmodulo）函数，且该数个模除函数定义如方程式2：

cmod(x_I+jx_Q,B)=mod(x_I,B)+jmod(x_Q,B)      (2)

其中，x_I为一数个输入信号（在此即为中继接收信号）的一实部分量，x_Q为该数个输入信号的一虚部分量，以及mod(·)为一模除函数并定义如方程式3：

mod(A,B)=[(A+B/2)%B]-B/2      (3)

其中，A为一输入信号，以及%为一具有如下定义的非对称模除运算子：

其中p及q为两任意实数，

表示取小于或等于p/q的最大整数。在处理器13通过该映射函数将中继接收信号x转换为中继信号102后，便致能收发器11于一广播（Broadcast；BC）阶段广播中继信号102至第一无线装置T0以及第二无线装置T1。

类似地，中继信号102的传输过程中亦会受中继台R与第一无线装置T0及第二无线装置T1间通道效应的影响，因此，第一无线装置T0所接收到的一第一终端接收信号y₀可表示为y₀=h₀·f_MF(x)+z_T0，以及第二无线装置T1所接收的第二终端接收信号y₁可表示为y₁=h₁·f_MF(x)+z_T1，其中z_T0为可加性噪声，且z_T1亦为可加性噪声。

第一无线装置T0的收发器21于接收该第一终端接收信号y₀后，处理器23将第一终端接收信号y₀以一第一分离信号函数计算并获得相对于第二终端传送信号的一第二分离信号，其中第一分离信号函数定义如方程式4：

r₀=cmod(y₀/h₀/α-C-βh₀x₀,B)/β      (4)

其中，r₀为该第二分离信号，以及y₀为该第一终端接收信号。需特别说明的是，所属技术领域中具有通常知识者可了解，当不考虑噪声的影响，并假设通道效应可完美补偿的情况下，第二分离信号r₀等于第二终端传送信号x₁。

类似地，第二无线装置T1的收发器31于接收第二终端接收信号y₁后，处理器33将第二终端接收信号y₁以一第二分离信号函数计算并获得相对于第一终端传送信号的一第一分离信号，其中第二分离信号函数定义如方程式5：

r₁=cmod(y₁/h₁/α-C-βh₁x₁,B)/β      (5)

其中，r₁为第一分离信号，以及y₁为第二终端接收信号。需特别说明的是，所属技术领域中具有通常知识者可了解，当不考虑噪声的影响，并假设通道效应可完美补偿的情况下，第一分离信号r₁等于第一终端传送信号x₀。

本发明的第二实施例请同样参考图1。第二实施例是进一步说明在第一终端传送信号x₀及第二终端传送信号x₁属一脉冲振幅调变（pulse amplitude modulation；PAM）信号的情况下的实施态样。

当第一终端传送信号x₀、第二终端传送信号x₁以及中继接收信号x属于一脉冲振幅调变信号时，相位旋转因子β为1，且各信号的虚部分量x_Q为0。此时，令模数B如方程式6所示：

B=2·max(a₀M₀|h₀|,a₁M₁|h₁|)      (6)

其中，a₀以及a₁为二信号比例因子（signal scaling factor），M₀为第一终端传送信号x₀的一PAM调变阶数，M₁为第二终端传送信号x₁的一PAM调变阶数。

以下举例说明本发明能以在从事PAM信号的中继时，较现有技术降低中继器的传输功率。为了说明方便，在所举的例子中使用高峰传输功率(peak transmitpower)来做比较。具有本领域知识者可以由此知道，在降低高峰传输功率以外，本发明也可以降低中继器的平均传输功率。

在此例中，以第一终端传送信号x₀及第二终端传送信号x₁为4-PAM信号（第一终端传送信号x₀的PAM调变阶数M₀及第二终端传送信号x₁的PAM调变阶数M₁皆为4）、其可能的信号值分别为-3a、-1a、1a或3a、并且a₀以及a₁两者均等于a的情况下作为说明，当信号比例因子a为1、传输功率比例因子α为1、第一通道参数h₀及第二通道参数h₁皆为1的时候，由方程式6所计算出的B模数为8。

此时，若不考虑偏移量（即偏移量C为0），第一终端传送信号x₀及第二终端传送信号x₁所有可能的数值皆为+3、+1、-1、-3。假设各接收信号中的噪声皆为0作为说明，则由方程式1所求得的中继信号102的最大可能振幅为4，其高峰传输功率为16（4的平方）。因此，相对于已知放大并转送（Amplify-and-Forward；AF）信号处理方式，中继台针对中继信号102的高峰传输功率可由36（中继接收信号x的最大可能振幅的平方，6的平方）降至16。此外，将第一终端接收信号y₀代入第一分离信号函数（即方程式4），则可得到第二分离信号r₀等于x₁。类似地，将第二终端接收信号y₁代入第二分离信号函数（即方程式5），则可得到第一分离信号r₁等于x₀。

若进一步考虑偏移量C为1（即偏移量为C=B/2M_i，其中i=argmax(a_iM_i\h_i\,i=0 or 1)），则由方程式1所求得的中继信号102的最大可能振幅为3，其高峰传输功率为9（3的平方）。因此，相对于已知放大并转送（Amplify-and-Forward；AF）信号处理方式，中继台针对中继信号102的高峰传输功率更可由36（中继接收信号x的最大可能振幅的平方，即6的平方）降至9。同样地，将第一终端接收信号y₀代入第一分离信号函数（即方程式4），则亦可得到第二分离信号r₀等于x₁，以及将第二终端接收信号y₁代入第二分离信号函数（即方程式5），则亦可得到第一分离信号r₁等于x₀。

本发明的第三实施例请同样参考图1。第三实施例是进一步地说明在第一终端传送信号x₀及第二终端传送信号x₁属一正交振幅调变（quadrature amplitudemodulation；QAM）信号的情况下的实施态样。

令模数B如方程式7所示：

B=2·max{a₀M₀|h₀\sec(mod(θ₀+θ,π/2)),a₁M₁\h₁|sec(mod(θ₁+θ,π/2))} (7)

其中，a₀以及a₁为二信号比例因子，M₀为第一终端传送信号x₀的一QAM调变阶数的根号值，θ₀为该第一通道参数的一第一通道相位角度，M₁为第二终端传送信号x₁的一QAM调变阶数的根号值，以及θ₁为与该第二通道参数的一第二通道相位角度。此外，θ为一大於或等於-π/4並且小於π/4的相位角度，该相位旋转因子为e^jθ。

以下举例说明本发明能以在从事QAM信号的中继时，较现有技术降低中继器的传输功率。为了说明方便，在所举的例子中使用高峰传输功率来做比较。具有本领域知识者可以由此知道，在降低高峰传输功率以外，本发明也可以降低中继器的平均传输功率。

在此例中，以第一终端传送信号x₀及该第二终端传送信号x₁为16-QAM信号，且第一终端传送信号x₀及该第二终端传送信号x₁的一实部分量及一虚部分量可能的信号值皆为-3a、-1a、1a或3a，并且a₀以及a₁兩者均等於a的情况下作为说明，当信号比例因子a为1、传输功率比例因子α为1、第一通道参数h₀为1、第二通道参数h₁为1、第一通道相位角度θ₀为0、第二通道相位角度θ₁为0、第一终端传送信号x₀的QAM调变阶数为16（即M₀等于4）、第二终端传送信号x₁的QAM调变阶数亦为16（即M₁等于4）、z_R为0时，中继接收信号x的最大可能振幅为

此外，若不考虑偏移量（即偏移量C为0）以及相位旋转（即相位旋转因子β为1、θ为0），则根据方程式7所计算出的模数为8。随后，将传输功率比例因子α、相位旋转因子β、中继接收信号x、偏移量C以及模数B代入映射函数（即方程式1），则得到中继信号102的最大可能振幅为

其高峰传输功率即为32。因此，相对于已知放大并转送（Amplify-and-Forward；AF）信号处理方式，中继台针对中继信号102的高峰传输功率可由72（中继接收信号x的最大可能振幅的平方，即

的平方）降至32。

除此之外，若不考虑相位旋转（即相位旋转因子β为1，θ为0）而考虑偏移量且令偏移量为C=(B/2M_i)+j(B/2M_i)，其中i=argmax{a_iM_i\h_i|sec(mod(θ_i+θ,π/2)),i=0 or 1}），此时，所计算出的C为1+j。接着，将传输功率比例因子α、相位旋转因子β、中继接收信号x、偏移量C以及模数B代入映射函数（即方程式1），则可得到中继信号102的最大可能振幅为其高峰传输功率为18。因此，相对于已知放大并转送（Amplify-and-Forward；AF）信号处理方式，中继台针对中继信号102的高峰传输功率可由72（中继接收信号x的最大可能振幅的平方，即

的平方）降至18。

随后，第一无线装置T0通过第一分离信号函数（即方程式4），计算第二分离信号r₀，以及第二无线装置T1通过第二分离信号函数（即方程式5），计算第一分离信号r₁。

本发明的第四实施例请同样参考图1。第四实施例是进一步地说明在第一终端传送信号x₀及第二终端传送信号x₁属一正交振幅调变（quadrature amplitudemodulation；QAM）信号的情况下的实施态样。

以下举例说明本发明能以在从事QAM信号的中继时，较现有技术降低中继器的传输功率。为了说明方便，在所举的例子中使用高峰传输功率(peak transmitpower)来做比较。具有本领域知识者可以由此知道，在降低高峰传输功率以外，本发明也可以降低中继器的平均传输功率。

在此例中，以第一终端传送信号x₀及该第二终端传送信号x₁为16-QAM信号，且第一终端传送信号x₀及该第二终端传送信号x₁的一实部分量及一虚部分量可能的信号值皆为-3a、-1a、1a或3a，并且a₀以及a₁兩者均等於a的情况下作为说明，当信号比例因子a为1、传输功率比例因子α为1、第一通道参数h₀为e^jπ/4、第二通道参数h₁为e^-jπ/4、第一通道相位角度θ₀为π/4、第二通道相位角度θ₁为-π/4、第一终端传送信号x₀的QAM调变阶数为16（即M₀等于4）、第二终端传送信号x₁的QAM调变阶数亦为16（即M₁等于4）、z_R为0时，中继接收信号x的最大可能振幅为

此外，若不考虑偏移量（即偏移量C为0）以及相位旋转（即相位旋转因子β为1、θ为0），则根据方程式7所计算出的模数为

随后，将传输功率比例因子α、相位旋转因子β、中继接收信号x、偏移量C以及模数B代入映射函数（即方程式1），则得到中继信号102的最大可能振幅为

其高峰传输功率即为40。因此，相对于已知放大并转送（Amplify-and-Forward；AF）信号处理方式，中继台针对中继信号102的高峰传输功率可由72（中继接收信号x的最大可能振幅的平方，即

的平方）降至40。

若进一步考虑相位旋转（即相位旋转因子β为e^jθ，其中θ为一大於或等於-π/4並且小於π/4的相位角度）而不考虑偏移量（即偏移量C为0），则根据方程式7所计算出的模数为8，其中令θ=-π/4。接着，将传输功率比例因子α、相位旋转因子β、中继接收信号x、偏移量C以及模数B代入映射函数（即方程式1），则得到中继信号102的最大可能振幅为

其高峰传输功率为32。因此，相对于已知放大并转送（Amplify-and-Forward；AF）信号处理方式，中继台针对中继信号102的高峰传输功率可由72（中继接收信号x的最大可能振幅的平方，即的平方）降至32。

再者，若进一步考虑相位旋转（即相位旋转因子β为e^jθ，其中θ为一大於或等於-π/4並且小於π/4的相位角度）而仍不考虑偏移量（即偏移量C为0），且根据方程式8计算相位角度θ：

$\mathrm{\&theta;}=\arg \underset{-\mathrm{\&pi;}/4\&le;{\mathrm{\&theta;}}_t<\mathrm{\&pi;}/4}{\min }\max \left\{a_0{M}_0\right|h_0|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_0+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right),a_1{M}_1|h_1\left|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_1+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right)\right\}$

                                                  (8)

其中，θ_t为一变数，且函式

$\mathrm{\&theta;}=\arg \underset{-\mathrm{\&pi;}/4\&le;{\mathrm{\&theta;}}_t<\mathrm{\&pi;}/4}{\min }\max \left\{a_0{M}_0\right|h_0|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_0+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right),a_1{M}_1|h_1\left|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_1+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right)\right\}$ 所取得的数值为相位角度θ。接下来，根据方程式7计算出模数为8，其中使用根据方程式8算出的相位角度θ=-π/4。接着，将传输功率比例因子α、相位旋转因子β、中继接收信号x、偏移量C以及模数B代入映射函数（即方程式1），则得到中继信号102的最大可能振幅为

其高峰传输功率为32。因此，相对于已知放大并转送（Amplify-and-Forward；AF）信号处理方式，中继台针对中继信号102的高峰传输功率可由72（中继接收信号x的最大可能振幅的平方，即

的平方）降至32。

此外，若同时考虑到相位旋转（即相位旋转因子β为e^jθ，其中θ为一大於或等於-π/4並且小於π/4的相位角度）以及偏移量，且令偏移量为C=(B/2M_i)+j(B/2M_i)，其中i=argmax{a_iM_i|h_i|sec(mod(θ_i+θ,π/2)),i=0 or 1}），则根据方程式7所计算出的模数B为8，其中使用根据方程式8算出的相位角度θ=-π/4，并且得到偏移量C为1+j。接着，将传输功率比例因子α、该相位旋转因子β、该中继接收信号x、该偏移量C以及该模数B代入映射函数（即方程式1），则可得到中继信号102的最大可能振幅为其高峰传输功率为即为18。因此，相对于已知放大并转送（Amplify-and-Forward；AF）信号处理方式，中继台针对中继信号102的高峰传输功率可由72（中继接收信号x的最大可能振幅的平方，即

的平方）降至18。

随后，第一无线装置T0通过第一分离信号函数（即方程式4），计算第二分离信号r₀，以及第二无线装置T1通过第二分离信号函数（即方程式5），计算第一分离信号r₁。

本发明的第五实施例如图2所示，其为一信号处理方法的流程图。本实施例所述的信号处理方法是用于一双向中继器，例如：第一至第四实施例的双向中继器R。双向中继器R包含一收发器以及与该收发器电性连接的一处理器。该信号处理方法由该处理器所执行。

首先，于步骤S100中，通过收发器接收一中继接收信号，其包含一第一无线装置所传送的一第一终端传送信号及一第二无线装置所传送的一第二终端传送信号。之后，于步骤S110中，使用一映射函数将该中继接收信号转换为一中继信号。最后，于步骤S120中，致能收发器广播中继信号。

须说明者，映射函数是如方程式1所示，且映射函数中所定义的数个模除函数以及模除函数，如第一实施例中所定义，故在此不再加以赘述。

除了上述步骤，本实施例的信号处理方法亦能执行第一至第四实施例所描述的所有操作及具备所对应的所有功能，且所属技术领域具有通常知识者可直接了解本实施例的信号处理方法如何基于第一至第四实施例的揭露内容执行此等操作及具备此等功能，于此不再赘述。

综上所述，本发明的双向中继器经由模除并转送（Modulo-and-Forward；MF）的信号处理方式，来进行中继传输，以降低双向中继器之中继传送功率。相较于已知AF信号处理方法，本发明的MF信号处理方法可使得双向中继器具较低传送功率，同时相较于已知DF信号处理方法，本发明的MF信号处理方法具较低的计算复杂度。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以权利要求书为准。

Claims (18)

1.一种用于一无线通信系统的双向中继器，其特征在于，包含：

一收发器，用以接收一中继接收信号，其中该中继接收信号包含一第一无线装置所传送的一第一终端传送信号及一第二无线装置所传送的一第二终端传送信号；以及

一处理器，与该收发器电性连接，用以使用一映射函数将该中继接收信号转换为一中继信号，并致能该收发器广播该中继信号；

其中，该映射函数为：

f_MF(x)=α·cmod(βx+C,B)

其中，α为一传输功率比例因子、β为相位旋转因子、x为该中继接收信号、C为一偏移量、B为一模数以及cmod(·)为一数个模除函数且定义如下：

cmod(x_I+jx_Q,B)=mod(x_I,B)+jmod(x_Q,B)

其中，x_I为一数个输入信号的一实部分量，x_Q为该数个输入信号的一虚部分量，且mod(·)为一模除函数且定义如下：

mod(A,B)=[(A+B/2)%B]-B/2

其中，A为一输入信号，以及%为一具有如下定义的非对称模除运算子：

其中p及q为两任意实数，

表示取小于或等于p/q的最大整数。

2.如权利要求1所述的双向中继器，其特征在于，当该第一终端传送信号及该第二终端传送信号属一脉冲振幅调变PAM信号时，该相位旋转因子为1，该模数为2·max(a₀M₀|h₀|,a₁M₁|h₁|)，其中，a₀以及a₁为二信号比例因子，M₀为该第一终端传送信号的一PAM调变阶数，h₀为与该第一终端传送信号相关联的一第一通道参数，M₁为该第二终端传送信号的一PAM调变阶数，h₁为与该第二终端传送信号相关联的一第二通道参数。

3.如权利要求2所述的双向中继器，其特征在于，该偏移量为B/2M_i，且i=argmax(a_iM_i|h_i|,i=0 or 1)。

4.如权利要求1所述的双向中继器，其特征在于，当该第一终端传送信号及该第二终端传送信号属一正交振幅调变QAM信号时，该模数为2·max{a₀M₀|h₀|sec(mod(θ₀+θ,π/2)),a₁M₁|h₁|sec(mod(θ₁+θ,π/2))}，其中，a₀以及a₁为二信号比例因子，M₀为该第一终端传送信号的一QAM调变阶数的根号值，h₀为与该第一终端传送信号相关联的一第一通道参数，θ₀为该第一通道参数的一第一通道相位角度，M₁为该第二终端传送信号的一QAM调变阶数的根号值，h₁为与该第二终端传送信号相关联的一第二通道参数，以及θ₁为与该第二通道参数的一第二通道相位角度，并且，θ为一大於或等於-π/4並且小於π/4的相位角度，该相位旋转因子为e^jθ。

5.如权利要求4所述的双向中继器，其特征在于，该相位角度更为 $\mathrm{\&theta;}=\arg \underset{-\mathrm{\&pi;}/4\&le;{\mathrm{\&theta;}}_t<\mathrm{\&pi;}/4}{\min }\max \left\{a_0{M}_0\right|h_0|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_0+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right),a_1{M}_1|h_1\left|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_1+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right)\right\}$ ，其中，θ_t为一变数。

6.如权利要求4所述的双向中继器，其特征在于，该偏移量为(B/2M_i)+j(B/2M_i)，且i=argmax{a_iM_i|h_i|sec(mod(θ_i+θ,π/2)),i=0 or 1}。

7.一种用于一双向中继器的信号处理方法，其特征在于，该双向中继器包含一收发器以及一处理器，该信号处理方法由该处理器所执行且包含下列步骤：

(a)通过该收发器接收一中继接收信号，该中继接收信号包含一第一无线装置所传送的一第一终端传送信号及一第二无线装置所传送的一第二终端传送信号；

(b)使用一映射函数将该中继接收信号转换为一中继信号；以及

(c)致能该收发器广播该中继信号；

其中，该映射函数为：

f_MF(x)=α·cmod(βx+C,B)

其中，α为一传输功率比例因子、β为相位旋转因子、x为该中继接收信号、C为一偏移量、B为一模数以及cmod(·)为一数个模除函数且定义如下：

cmod(x_I+jx_Q,B)=mod(x_I,B)+jmod(x_Q,B)

其中，x_I为一数个输入信号的一实部分量，x_Q为该数个输入信号的一虚部分量，且mod(·)为一模除函数且定义如下：

mod(A,B)=[(A+B/2)%B]-B/2

其中，A为一输入信号，以及%为一具有如下定义的非对称模除运算子：

其中p及q为两任意实数，

表示取小于或等于p/q的最大整数。

8.如权利要求7所述的信号处理方法，其特征在于，当该第一终端传送信号及该第二终端传送信号属一脉冲振幅调变信号时，该相位旋转因子为1，该模数为2·max(a₀M₀|h₀|,a₁M₁|h₁|)，其中，a₀以及a₁为二信号比例因子，M₀为该第一终端传送信号的一PAM调变阶数，h₀为与该第一终端传送信号相关联的一第一通道参数，M₁为该第二终端传送信号的一PAM调变阶数，h₁为与该第二终端传送信号相关联的一第二通道参数。

9.如权利要求8所述的信号处理方法，其特征在于，该偏移量为B/2M_i，且i=argmax(a_iM_i|h_i\,i=0 or 1)。

10.如权利要求7所述的信号处理方法，其特征在于，当该第一终端传送信号及该第二终端传送信号属一正交振幅调QAM变信号时，该模数为2·max{a₀M₀|h₀|sec(mod(θ₀+θ,π/2)),a₁M₁|h₁|sec(mod(θ₁+θ,π/2))}，其中，a₀以及a₁为二信号比例因子，M₀为该第一终端传送信号的一QAM调变阶数的根号值，h0为与该第一终端传送信号相关联的一第一通道参数，θ₀为该第一通道参数的一第一通道相位角度，M₁为该第二终端传送信号的一QAM调变阶数的根号值，h1为与该第二终端传送信号相关联的一第二通道参数，以及θ₁为与该第二通道参数的一第二通道相位角度，并且，θ为一大於或等於-π/4並且小於π/4的相位角度，该相位旋转因子为e^jθ。

11.如权利要求10所述的信号处理方法，其特征在于，该相位角度更为

$\mathrm{\&theta;}=\arg \underset{-\mathrm{\&pi;}/4\&le;{\mathrm{\&theta;}}_t<\mathrm{\&pi;}/4}{\min }\max \left\{a_0{M}_0\right|h_0|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_0+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right),a_1{M}_1|h_1\left|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_1+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right)\right\}$ ，其中，θ_t为一变数。

12.如权利要求10所述的信号处理方法，其特征在于，该偏移量为(B/2M_i)+j(B/2M_i)，且i=argmax{_aiM_i|h_i|sec(mod(θ_i+θ,π/2)),i=0 or 1}。

13.一种用于如权利要求1的无线通信系统的无线装置，且当该无线装置为该第一无线装置时，该无线装置用以自该双向中继器接收相应于该中继信号的一第一终端接收信号，该无线装置根据一第一分离信号函数，得到相对于该第二终端传送信号的一第二分离信号，该第一分离信号函数定义如下：

r₀=cmod(y₀/h₀/α-C-βh₀x₀,B)/β

其中，r₀为该第二分离信号，y₀为该第一终端接收信号，x₀为该第一终端传送信号;以及

当该无线装置为该第二无线装置时，该无线装置用以接收相应于该中继信号的一第二终端接收信号，该无线装置根据一第二分离信号函数，得到相对于该第一终端传送信号的一第一分离信号，该第二分离信号函数定义如下：

r₁=cmod(y₁/h₁/α-C-βh₁x₁,B)/β

其中，r₁为该第一分离信号，y₁为该第二终端接收信号，x₁为该第二终端传送信号；

其中，该第一终端传送信号是由该第一无线装置所传送且欲通过该双向中继器传送至该第二无线装置，以及该第二终端传送信号是由该第二无线装置所传送且欲通过该双向中继器传送至该第一无线装置。

14.如权利要求13所述的无线装置，其特征在于，当该第一终端传送信号及该第二终端传送信号属一脉冲振幅调变PAM信号时，该相位旋转因子为1，该模数为2·max(a₀M₀|h₀|,a₁M₁|h₁|)，其中，a₀以及a₁为二信号比例因子，M₀为该第一终端传送信号的一PAM调变阶数及M₁为该第二终端传送信号的一PAM调变阶数。

15.如权利要求14所述的无线装置，其特征在于，该偏移量为B/2M_i，且i=argmax(a_iM_i|h_i|,i=0 or 1)。

16.如权利要求13所述的无线装置，其特征在于，当该第一终端传送信号及该第二终端传送信号属一正交振幅调变QAM信号时，该模数为2·max{a₀M₀|h₀|sec(mod(θ₀+θ,π/2)),a₁M₁\h₁\sec(mod(θ₁+θ,π/2))}，其中，a₀以及a₁为二信号比例因子，M₀为该第一终端传送信号的一QAM调变阶数的根号值，h₀为与该第一终端传送信号相关联的一第一通道参数，θ₀为该第一通道参数的一第一通道相位角度，M₁为该第二终端传送信号的一QAM调变阶数的根号值，h1为与该第二终端传送信号相关联的一第二通道参数，以及θ₁为与该第二通道参数的一第二通道相位角度，并且，θ为一大於或等於-π/4並且小於π/4的相位角度，该相位旋转因子为e^jθ。

17.如权利要求16所述的无线装置，其特征在于，该相位角度更为

$\mathrm{\&theta;}=\arg \underset{-\mathrm{\&pi;}/4\&le;{\mathrm{\&theta;}}_t<\mathrm{\&pi;}/4}{\min }\max \left\{a_0{M}_0\right|h_0|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_0+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right),a_1{M}_1|h_1\left|\sec \left(\mathrm{mod}({\mathrm{\&theta;}}_1+{\mathrm{\&theta;}}_t,\mathrm{\&pi;}/2)\right)\right\}$ ，其中，θ_t为一变数。

18.如权利要求16所述的无线装置，其特征在于，该偏移量为(B/2M_i)+j(B/2M_i)，且i=argmax{a_iM_i|h_i|sec(mod(θ_i+θ,π/2)),i=0 or 1}。

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