CN104065462A - 中继干扰信道下具有分集增益的信号传输处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中继干扰信道下具有分集增益的信号传输处理方法，主要解决现有技术不能同时提高系统可靠性和系统容量的问题。其实现方案是：(1)各用户发送端将每个Alamouti空时码信号通过三个时隙发送出去；(2)中继端使用干扰对齐法对所接收的信号进行变换处理；(3)处理后的信号经过直接链路和中继链路发送至接收端；(4)接收端对三个时隙所接收的信号进行合并处理得到等效接收信号，最后消除干扰信号得到期望信号。本发明简便易行，能同时在系统中获得复用增益与分集增益，提高了系统的可靠性和系统容量，可用于存在中继的多用户无线通信系统中。

Description

中继干扰信道下具有分集增益的信号传输处理方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，涉及无线中继通信，具体的说是针对多用户多输入输出MIMO中继干扰信道提出的一种结合Alamouti空时码与干扰对齐技术的方法，可用于存在中继的多用户无线通信系统中。

背景技术

干扰是制约现代无线通信技术发展的重要因素，因此多用户干扰信道中的相关研究成为现代通信发展研究的重要方向。自由度代表系统速率随信噪比对数的增长关系，也代表系统所能传输的最大无干扰的数据流数目，随着自由度概念的提出，用自由度表征系统容量成为干扰信道下计算系统容量的有效方法。

传统的抑制干扰的方法包括当干扰信号较强时，将干扰信号与期望信号一同译码，但此种方法会限制其他用户的速率；当干扰信号较弱时，将干扰视为噪声处理，但这种处理方法只适用于干扰信号较弱时，有一定的局限性；当干扰信号与期望信号强度相当时，采用正交信道接入技术可以有效抑制其他用户的干扰，但这种方法不能提高系统容量。干扰对齐技术的提出有效的克服了传统干扰管理方法上的不足，干扰信道中接收端接收信号分为期望信号和干扰信号两部分，干扰对齐技术通过将干扰信号对齐到与期望信号不相关的信号空间中并在接收端消除干扰信号，可以有效的提高系统的自由度，提高系统容量。对于多用户MIMO通信系统，系统用户数为K，每个节点天线数均为M，不采用干扰对齐技术时系统自由度最多为M，采用干扰对齐技术后，系统自由度最多可达到由此可以看出当用户数较多时，干扰对齐技术可以大幅度提高系统自由度，提高系统容量。

无线通信中，信号通过多个路径被接收，因此无线信道存在严重的信道衰落，主要包括大尺度衰落、小尺度衰落等；由于信号发送端和接收端的相对运动以及环境的变化，信号还存在严重的时变性；另外，不同的信号在同一无线介质中还可能互相干扰。无线信道中的信道衰落及干扰严重影响通信系统的可靠性，分集技术通过将同样的信息多次传输，每个副本经历不同的信道来改善系统性能。实现分集的方法有空间分集、极化分集、时间分集、频率分集、角度分集等。

空时编码通过对信号进行空间和时间编码，并在同一带宽中通过多个天线发射编码序列获得分集增益。Alamouti空时码是适合双发射天线的简单发射分集方法，发送端采用Alamouti空时码发射信号可以有效提高系统分集增益，提高系统可靠性，同时采用Alamouti空时码传输信号在接收端进行判决时可以显著地减少选择发射符号的搜索空间，从而大幅度简化接收机结构。

上述干扰对齐技术、Alamouti空时码技术具有各自的特点，从不同方面提高了系统的部分性能。干扰对齐技术是干扰信道下干扰管理的有效方法，当系统用户较多时能显著提高系统自由度，提高系统容量，但却没有获得分集增益以提高系统可靠性；发送端采用Alamouti空时码技术可以获得分集增益，提高系统可靠性，却减小了系统的自由度，降低了系统容量。

发明内容

本发明的目的在于避免上述已有技术的缺点，提供一种多用户MIMO中继干扰信道下具有分集增益的信号传输处理方法，以提高系统的可靠性和系统容量。

实现本发明目的的技术思路是把Alamouti空时码与干扰对齐这两种技术相结合，即在发送端采用Alamouti空时码技术，中继端采用干扰对齐技术确定中继处理矩阵将干扰信号对齐到同一信号空间中。其技术方案包括如下步骤：

(1)各用户发送端将每个Alamouti空时码信号通过三个时隙发送至接收端。

1a)在信号传输的第一个时隙，各用户发送端发送各自Alamouti空时码的第一组信号 $\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right],$ 各用户接收端接收第一个时隙信号中继端接收第一个时隙信号y_r(1)，并对其进行处理变换得到处理后的信号(Γy_r(1))^*；

1b)在信号传输的第二个时隙，各用户发送端发送各自Alamouti空时码的第二组信号 $\left[\begin{array}{c}-s_2^{k*}\\ s_1^{k*}\end{array}\right],$ 中继端发送第一个时隙接收处理后的信号(Γy_r(1))^*，各用户接收端接收第二个时隙信号中继端接收第二个时隙信号y_r(2)，并对其进行变换得到变换后的信号-(Γy_r(2))^*；

1c)在信号传输的第三个时隙，中继端发送第二个时隙接收变换后的信号-(Γy_r(2))^*，各用户接收端接收第三个时隙信号

其中k＝1,2,…M表示第k个用户，M表示系统用户数，表示用户k发送的一组信号，Γ∈C^N×N为中继端N×N维处理矩阵，N为中继端天线数，(·)^*表示信号的共轭变换；

(2)各用户接收端将三个时隙所接收的三个信号合并为两个信号并将该两个信号作为接收信号的两个列向量；

(3)对接收信号进行变换处理，得到处理后的等效接收信号

(4)将等效接收信号中相同的信号项合并，将等效接收信号中的干扰信号项合并，得到合并后的接收信号Y^k；

(5)消除接收信号Y^k中的干扰信号得到期望信号V^k。

本发明具有以下优点：

1)本发明由于采用了Alamouti空时码，各用户发送端通过三个时隙将Alamouti空时码信号发送至接收端，提高了系统的分集增益，从而提高了系统的可靠性；

2)本发明由于采用了三时隙传输信号的方法，并在中继端使用干扰对齐法对所接收的信号进行处理，提高了系统的自由度，从而提高了系统容量。

附图说明

图1是本发明使用的通信系统示意图；

图2是本发明的实现流程图；

图3是本发明与四时隙传输信号方法获得的系统容量对比图；

图4是本发明与未采用Alamouti空时码方法的误码率对比图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例和效果作进一步详细描述。

参照图1，本发明使用的通信系统分为发送端、中继端和接收端三部分，各用户发送端通过三个时隙将Alamouti空时码信号发送出去，在中继端使用干扰对齐法对所接收的信号进行处理，最后在接收端消除干扰信号得到期望信号。

参照图2，本发明在上述通信系统中进行信号传输处理的步骤如下：

步骤1，各用户发送端将每个Alamouti空时码信号通过三个时隙发送至接收端。

1a)在信号传输的第一个时隙，各用户发送端发送各自Alamouti空时码的第一组信号 $\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right],$ 各用户接收端接收第一个时隙信号中继端接收第一个时隙信号y_r(1)，并对其进行处理变换得到处理后的信号(Γy_r(1))^*；

1b)在信号传输的第二个时隙，各用户发送端发送各自Alamouti空时码的第二组信号 $\left[\begin{array}{c}-s_2^{k*}\\ s_1^{k*}\end{array}\right],$ 中继端发送第一个时隙接收处理后的信号(Γy_r(1))^*，各用户接收端接收第二个时隙信号中继端接收第二个时隙信号y_r(2)，并对其进行变换得到变换后的信号-(Γy_r(2))^*；

1c)在信号传输的第三个时隙，中继端发送第二个时隙接收变换后的信号-(Γy_r(2))^*，各用户接收端接收第三个时隙信号

其中k＝1,2,…M表示第k个用户，M表示系统用户数，表示用户k发送的一组信号，(·)^*表示信号的共轭变换，Γ表示中继端处理矩阵：

$\mathrm{\Γ}={\hat{H}}_k*{\left({\tilde{H}}_r\right)}^{+},$

式中(·)⁺表示矩阵的广义逆矩阵，表示用户k的干扰信号的等效信道矩阵，r＝1,2,…,k-1,k+1,…,M，表示用户k的干扰信号空间矩阵。

步骤2，各用户接收端对三个时隙所接收的三个信号进行处理。

2a)各用户接收端将三个时隙所接收的三个信号合并为两个信号其表示如下：

$y_1^k=y_d^k\left(1\right)+y_d^k\left(3\right),$

$y_2^k=y_d^k\left(2\right).$

2b)将合并后的两个信号作为接收信号的两个列向量，其表示如下：

$\begin{array}{c}{\tilde{Y}}^k=\left[\begin{array}{cc}{y}_1^k& y_2^k\end{array}\right]\\ =\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^1& p_{12}^1\\ p_{21}^1& p_{22}^1\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_1^1& -s_2^{1*}\\ s_2^1& s_1^{1*}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{q}_{11}^1& q_{12}^1\\ q_{21}^1& q_{22}^1\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_2^1& s_1^{1*}\\ -s_1^1& s_2^{1*}\end{array}\right]+...+\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^k& p_{12}^k\\ p_{21}^k& p_{22}^k\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_1^k& -s_2^{k*}\\ s_2^k& s_1^{k*}\end{array}\right]+\\ \left[\begin{array}{cc}{q}_{11}^k& q_{12}^k\\ q_{21}^k& q_{22}^k\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_2^k& s_1^k\\ -s_1^k& s_2^{k*}\end{array}\right]+...+\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^M& p_{12}^M\\ p_{21}^M& p_{22}^M\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_1^M& -s_2^{M*}\\ s_2^M& s_1^{M*}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{q}_{11}^M& q_{12}^M\\ q_{21}^M& q_{22}^M\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_2^M& s_1^{M*}\\ -s_1^M& s_2^{M*}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{n}_1^k& n_3^k\\ n_2^k& n_4^k\end{array}\right]\end{array}$

其中，分别表示用户k两组接收信号等效信道矩阵中的第(i,j)个元素，i,j＝1,2， 表示用户k发送的一组信号，表示用户k接收端的一组数值不同的噪声。

步骤3，对接收信号进行变换处理，得到处理后的等效接收信号其表示如下：

$\begin{array}{c}{\hat{Y}}^k={\left[\begin{array}{cc}{\tilde{Y}}_1^k& {\tilde{Y}}_2^{k*}\end{array}\right]}^T\\ =\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^1& p_{12}^1\\ p_{12}^{1*}& -p_{11}^{1*}\\ p_{21}^1& p_{22}^1\\ p_{22}^{1*}& -p_{21}^{1*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^1\\ s_2^1\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}-q_{12}^1& q_{11}^1\\ q_{11}^{1*}& q_{12}^{1*}\\ -q_{22}^1& q_{21}^1\\ q_{21}^{1*}& q_{22}^{1*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^1\\ s_2^1\end{array}\right]+...+\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^k& p_{12}^k\\ p_{12}^{k*}& -p_{11}^{k*}\\ p_{21}^k& p_{22}^k\\ p_{22}^{k*}& -p_{21}^{k*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}-q_{12}^k& q_{11}^k\\ q_{11}^{k*}& q_{12}^{k*}\\ -q_{22}^k& q_{21}^k\\ q_{21}^{k*}& q_{22}^{k*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right]+...\\ ...+\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^M& p_{12}^M\\ p_{12}^{M*}& -p_{11}^{M*}\\ p_{21}^M& p_{22}^M\\ p_{22}^{M*}& -p_{21}^{M*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^M\\ s_2^M\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}-q_{12}^M& q_{11}^M\\ q_{11}^{K*}& q_{12}^{M*}\\ -q_{22}^M& q_{21}^M\\ q_{21}^{M*}& q_{22}^{M*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^M\\ s_2^M\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{n}_1^k\\ n_3^{k*}\\ n_2^k\\ n_4^{k*}\end{array}\right]\end{array}$ 其中表示接收信号中的第一列列向量，表示接收信号中的第二列列向量，(·)^T表示信号的转置变换，分别表示用户k两组接收信号等效信道矩阵中的第(i,j)个元素。

步骤4，将等效接收信号中相同的信号项合并，将等效接收信号中的干扰信号项合并，得到合并后的接收信号Y^k，其表示如下：

$Y^k=\left[\begin{array}{cc}{h}_{11}^k& h_{12}^k\\ h_{12}^{k*}& -h_{11}^{k*}\\ h_{21}^k& h_{22}^k\\ h_{22}^{k*}& -h_{11}^{k*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{g}_{11}^r& g_{12}^r\\ g_{12}^{r*}& -g_{11}^{r*}\\ g_{21}^r& g_{22}^p\\ g_{22}^{r*}& -g_{11}^{r*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\frac{1}{f_1}{s}_1^1+\frac{1}{f_2}{s}_1^2+...+s_1^r+...+\frac{1}{f_M}{s}_1^M\\ \frac{1}{f_1}{s}_2^1+\frac{1}{f_2}{s}_2^2+...+s_2^r+...+\frac{1}{f_M}{s}_2^M\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{n}_1^k\\ n_3^{k*}\\ n_2^k\\ n_4^{k*}\end{array}\right],$

其中表示用户k期望信号等效信道矩阵中的第(i,j)个元素，表示用户k的干扰信号等效信道矩阵中第(i,j)个元素，表示用户r发送的一组信号，f_w表示任意实数，w＝1,2,…,k-1,k+1,…M。

步骤5，消除合并后接收信号Y^k中的干扰信号得到期望信号V^k，其表示如下：

$V^k=[\frac{G_1^{r*}{H}_1^k}{{\left|\right|G_1^r\left|\right|}^2}-\frac{G_2^{r*}{H}_2^k}{{\left|\right|G_2^r\left|\right|}^2}]\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right]+\frac{G_1^{r*}{Z}_1^k}{{\left|\right|G_1^r\left|\right|}^2}-\frac{G_2^{r*}{Z}_2^k}{{\left|\right|G_2^r\left|\right|}^2},$

其中||·||²表示矩阵的2范数， $H_t^k=\left[\begin{array}{cc}{h}_{t1}^k& h_{t2}^k\\ h_{t2}^{k*}& -h_{t1}^{k*}\end{array}\right]$ 表示用户k期望信号等效信道矩阵中的子矩阵， $G_t^r=\left[\begin{array}{cc}{g}_{t1}^r& g_{t2}^r\\ g_{t2}^{r*}& -g_{t1}^{r*}\end{array}\right]$ 表示用户k干扰信号等效信道矩阵中的子矩阵，t＝1,2， $Z_1^k=\left[\begin{array}{c}{n}_1^k\\ n_3^{k*}\end{array}\right]$ 和 $Z_2^k=\left[\begin{array}{c}{n}_2^k\\ n_4^{k*}\end{array}\right]$ 表示用户k的两组噪声子向量。

本发明的效果可以通过以下仿真进一步说明：

1.仿真条件

设系统用户数为3，各发送端与接收端均安装2根天线，中继端安装5根接收天线，5根发射天线，发送符号序列长度为1000000，调制方式为BPSK调制，接收端采用硬判决的方法判决接收信号。

2.仿真内容

仿真1，分别用本发明方法与现有四时隙传输信号方法对图1所述系统的容量进行仿真，结果如图3。从图3可见，本发明方法与四时隙传输信号方法相比显著提高了系统容量；

仿真2，分别用本发明方法与现有未采用Alamouti空时码方法对图1所述系统的误码率进行仿真，结果如图4。从图4可见，本发明方法所获得的系统分集增益为2，提高了系统的可靠性。

Claims (7)

1.一种中继干扰信道下具有分集增益的信号传输处理方法，包括如下步骤：

(1)各用户发送端将每个Alamouti空时码信号通过三个时隙发送至接收端：

1a)在信号传输的第一个时隙，各用户发送端发送各自Alamouti空时码的第一组信号 $\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right],$ 各用户接收端接收第一个时隙信号中继端接收第一个时隙信号y_r(1)，并对其进行处理变换得到处理后的信号(Γy_r(1))^*；

1b)在信号传输的第二个时隙，各用户发送端发送各自Alamouti空时码的第二组信号 $\left[\begin{array}{c}-s_2^{k*}\\ s_1^{k*}\end{array}\right],$ 中继端发送第一个时隙接收处理后的信号(Γy_r(1))^*，各用户接收端接收第二个时隙信号中继端接收第二个时隙信号y_r(2)，并对其进行变换得到变换后的信号-(Γy_r(2))^*；

1c)在信号传输的第三个时隙，中继端发送第二个时隙接收变换后的信号-(Γy_r(2))^*，各用户接收端接收第三个时隙信号

其中k＝1,2,…M表示第k个用户，M表示系统用户数，表示用户k发送的一组信号，Γ∈C^N×N为中继端N×N维处理矩阵，N为中继端天线数，(·)^*表示信号的共轭变换；

(2)各用户接收端将三个时隙所接收的三个信号合并为两个信号并将该两个信号作为接收信号的两个列向量；

(3)对接收信号进行变换处理，得到处理后的等效接收信号

(4)将等效接收信号中相同的信号项合并，将等效接收信号中的干扰信号项合并，得到合并后的接收信号Y^k；

(5)消除接收信号Y^k中的干扰信号得到期望信号V^k。

2.根据权利要求1所述的具有分集增益的信号传输处理方法，其中所述步骤(1)中的中继端处理矩阵Γ，表示如下：

$\mathrm{\Γ}={\hat{H}}_k*{\left({\tilde{H}}_r\right)}^{+}$

其中表示用户k的干扰信号的等效信道矩阵，r＝1,2,…,k-1,k+1,…,M，表示用户k的干扰信号空间矩阵，(·)⁺表示矩阵的广义逆矩阵。

3.根据权利要求1所述的具有分集增益的信号传输处理方法，其中步骤(2)所述的将三个时隙所接收的三个信号合并为两个信号其表示如下：

$y_1^k=y_d^k\left(1\right)+y_d^k\left(3\right),$

$y_2^k=y_d^k\left(2\right).$

4.根据权利要求1所述的具有分集增益的信号传输处理方法，其中步骤(2)所述的将合并后的两个信号作为接收信号的两个列向量，其表示如下：

$\begin{array}{c}{\tilde{Y}}^k=\left[\begin{array}{cc}{y}_1^k& y_2^k\end{array}\right]\\ =\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^1& p_{12}^1\\ p_{21}^1& p_{22}^1\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_1^1& -s_2^{1*}\\ s_2^1& s_1^{1*}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{q}_{11}^1& q_{12}^1\\ q_{21}^1& q_{22}^1\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_2^1& s_1^{1*}\\ -s_1^1& s_2^{1*}\end{array}\right]+...+\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^k& p_{12}^k\\ p_{21}^k& p_{22}^k\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_1^k& -s_2^{k*}\\ s_2^k& s_1^{k*}\end{array}\right]+\\ \left[\begin{array}{cc}{q}_{11}^k& q_{12}^k\\ q_{21}^k& q_{22}^k\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_2^k& s_1^k\\ -s_1^k& s_2^{k*}\end{array}\right]+...+\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^M& p_{12}^M\\ p_{21}^M& p_{22}^M\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_1^M& -s_2^{M*}\\ s_2^M& s_1^{M*}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{q}_{11}^M& q_{12}^M\\ q_{21}^M& q_{22}^M\end{array}\right]\left[\begin{array}{cc}{s}_2^M& s_1^{M*}\\ -s_1^M& s_2^{M*}\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{n}_1^k& n_3^k\\ n_2^k& n_4^k\end{array}\right]\end{array}$

其中分别表示用户k两组接收信号等效信道矩阵中的第(i,j)个元素，i,j＝1,2，表示用户k发送的一组信号，表示用户k接收端的一组数值不同的噪声。

5.根据权利要求1所述的具有分集增益的信号传输处理方法，其中所述步骤(3)的等效接收信号表示如下：

$\begin{array}{c}{\hat{Y}}^k={\left[\begin{array}{cc}{\tilde{Y}}_1^k& {\tilde{Y}}_2^{k*}\end{array}\right]}^T\\ =\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^1& p_{12}^1\\ p_{12}^{1*}& -p_{11}^{1*}\\ p_{21}^1& p_{22}^1\\ p_{22}^{1*}& -p_{21}^{1*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^1\\ s_2^1\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}-q_{12}^1& q_{11}^1\\ q_{11}^{1*}& q_{12}^{1*}\\ -q_{22}^1& q_{21}^1\\ q_{21}^{1*}& q_{22}^{1*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^1\\ s_2^1\end{array}\right]+...+\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^k& p_{12}^k\\ p_{12}^{k*}& -p_{11}^{k*}\\ p_{21}^k& p_{22}^k\\ p_{22}^{k*}& -p_{21}^{k*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}-q_{12}^k& q_{11}^k\\ q_{11}^{k*}& q_{12}^{k*}\\ -q_{22}^k& q_{21}^k\\ q_{21}^{k*}& q_{22}^{k*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right]+...\\ ...+\left[\begin{array}{cc}{p}_{11}^M& p_{12}^M\\ p_{12}^{M*}& -p_{11}^{M*}\\ p_{21}^M& p_{22}^M\\ p_{22}^{M*}& -p_{21}^{M*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^M\\ s_2^M\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}-q_{12}^M& q_{11}^M\\ q_{11}^{K*}& q_{12}^{M*}\\ -q_{22}^M& q_{21}^M\\ q_{21}^{M*}& q_{22}^{M*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^M\\ s_2^M\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{n}_1^k\\ n_3^{k*}\\ n_2^k\\ n_4^{k*}\end{array}\right]\end{array}$

其中表示接收信号中的第一列列向量，表示接收信号中的第二列列向量，(·)^T表示信号的转置变换，分别表示用户k两组接收信号等效信道矩阵中的第(i,j)个元素。

6.根据权利要求1所述的具有分集增益的信号传输处理方法，其中所述步骤(4)中合并后的接收信号Y^k，其表示如下：

$Y^k=\left[\begin{array}{cc}{h}_{11}^k& h_{12}^k\\ h_{12}^{k*}& -h_{11}^{k*}\\ h_{21}^k& h_{22}^k\\ h_{22}^{k*}& -h_{11}^{k*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right]+\left[\begin{array}{cc}{g}_{11}^r& g_{12}^r\\ g_{12}^{r*}& -g_{11}^{r*}\\ g_{21}^r& g_{22}^p\\ g_{22}^{r*}& -g_{11}^{r*}\end{array}\right]\left[\begin{array}{c}\frac{1}{f_1}{s}_1^1+\frac{1}{f_2}{s}_1^2+...+s_1^r+...+\frac{1}{f_M}{s}_1^M\\ \frac{1}{f_1}{s}_2^1+\frac{1}{f_2}{s}_2^2+...+s_2^r+...+\frac{1}{f_M}{s}_2^M\end{array}\right]+\left[\begin{array}{c}{n}_1^k\\ n_3^{k*}\\ n_2^k\\ n_4^{k*}\end{array}\right]$

其中表示用户k期望信号等效信道矩阵中的第(i,j)个元素，表示用户k干扰信号等效信道矩阵中的第(i,j)个元素，表示用户r发送的一组信号，f_w表示任意实数，w＝1,2,…,k-1,k+1,…M。

7.根据权利要求1所述的具有分集增益的信号传输处理方法，其中所述步骤(5)的期望信号V^k，其表示如下：

$V^k=[\frac{G_1^{r*}{H}_1^k}{{\left|\right|G_1^r\left|\right|}^2}-\frac{G_2^{r*}{H}_2^k}{{\left|\right|G_2^r\left|\right|}^2}]\left[\begin{array}{c}{s}_1^k\\ s_2^k\end{array}\right]+\frac{G_1^{r*}{Z}_1^k}{{\left|\right|G_1^r\left|\right|}^2}-\frac{G_2^{r*}{Z}_2^k}{{\left|\right|G_2^r\left|\right|}^2}$

其中||·||²表示矩阵的2范数， $H_t^k=\left[\begin{array}{cc}{h}_{t1}^k& h_{t2}^k\\ h_{t2}^{k*}& -h_{t1}^{k*}\end{array}\right]$ 表示用户k期望信号等效信道矩阵中的子矩阵， $G_t^r=\left[\begin{array}{cc}{g}_{t1}^r& g_{t2}^r\\ g_{t2}^{r*}& -g_{t1}^{r*}\end{array}\right]$ 表示用户k干扰信号等效信道矩阵中的子矩阵，t＝1,2， $Z_1^k=\left[\begin{array}{c}{n}_1^k\\ n_3^{k*}\end{array}\right]$ 和 $Z_2^k=\left[\begin{array}{c}{n}_2^k\\ n_4^{k*}\end{array}\right]$ 表示用户k的两组噪声子向量。