CN105610465A - 一种基于lte中继系统的循环定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明的基于LTE中继系统的循环定位方法将并串转换后的信号进行循环解析，能够快速及时的对扩频码进行本地定位，可以在讯噪比较低的情况下，实现循环定位信号，保证了LTE中继传输的性能。

Description

一种基于LTE中继系统的循环定位方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于LTE中继系统的循环定位方法。

背景技术

在未来的移动通信系统中，高带宽、高速率的数据服务是必不可少的，这就要求无线通信技术能有效消除无线信道衰落对传输的不利影响，并达到更高的频谱效率，同时还要兼顾用户间的平等性。

LTE(长期演进)是由3GPP(第三代合作伙伴计划)组织制定的UMTS(通用移动通信系统)技术标准的长期演进。LTE系统引入了OFDM和MIMO等关键传输技术，显著增加了频谱效率和数据传输率，然而，由于受移动终端的体积等其它因素限制，终端上较难配置多根天线，因此其上行多址接入方案一般采用单载波调制和单天线收发，其发送信号的功率峰均比较低。

近年来的新型无线中继通信技术，通过让参与通信的各实体之间相互合作共享，形成分布式天线阵，提升了传输性能。但是，对于上述中继系统的多天线传输来说，能否快速及时的对扩频码进行本地定位显得极为关键，而现有的扩频码本地定位方案要么耗时多，要么对信道条件依赖过重，因此，需要对扩频码本地定位进行改进。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种基于LTE中继系统的循环定位方法，所述方法包括：

S1、发射端通过多个发射天线将数据信号发送至中继端，中继端采用多根天线进行接收，中继端将接收到的信号送入到并串转换单元，对信号进行并串转换，将多路并行信号合并成串行信号；

S2、并串转换单元将转换后的信号交给循环解析单元，对合并后的信号进行循环解析，得到判断向量集；

S3、将判断向量集进行向量筛选算法，得到扩频码的最终向量指向和位置，恢复出本地扩频码；

S4、将恢复出的本地扩频码与接收到的信号进行序列相关运算，得到的相关值与预设值进行比较，超过了预设值则判断循环定位成功，否则再对下一段数据块进行步骤S2、S3所述的扩频码循环定位过程，一直到成功循环定位到发射信号为止；

S5、将循环定位到的信号送到数据复原单元，得到发射端的信号。

根据本发明的实施方式，所述步骤S1的将接收到的信号进行并串转换具体包括：

S1-1、在LTE中继系统，设置K根发射天线和L根接收天线，L×K维接收信号向量表示为y＝Hws+n，其中y是接收信号向量、H是信道矩阵、w是发射加权、s是发射信号、n是信道噪声向量；

S1-2、根据并串转换来合并接收到的向量，运用L×1的接收加权v＝Hw；经过并串转换算法的接收信号为：

$\hat{s}=v^{H}y=w^H{H}^{H}Hws+w^H{H}^{H}n,$

其中(·)^H表示共轭转置；

中继端和发射端都具有标准的信道矩阵，w选择为标准矩阵H^HH的最大本征值λ_max对应的向量；对于一个L进制的调制系统，得到的最大输出讯噪比表示为：

γ_out＝γ_sλ_max＝log2(L)γ_bλ_max

其中γ_b是发射的扩频码讯噪比，γ_bλ_max是最大的扩频码输出讯噪比。

本发明的基于LTE中继系统的循环定位方法将并串转换后的信号进行循环解析，能够快速及时的对扩频码进行本地定位，可以在讯噪比较低的情况下，实现循环定位信号，保证了LTE中继传输的性能。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的基于LTE中继系统的循环定位方法流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种基于LTE中继系统的循环定位方法，如附图1所示，所述方法包括

S1、发射端通过多个发射天线将数据信号发送至中继端，中继端采用多根天线进行接收，中继端将接收到的信号送入到并串转换单元，对信号进行并串转换，将多路并行信号合并成串行信号；

S2、并串转换单元将转换后的信号交给循环解析单元，对合并后的信号进行循环解析，得到判断向量集；

S3、将判断向量集进行向量筛选算法，得到扩频码的最终向量指向和位置，恢复出本地扩频码；

S4、将恢复出的本地扩频码与接收到的信号进行序列相关运算，得到的相关值与预设值进行比较，超过了预设值则判断循环定位成功，否则再对下一段数据块进行步骤S2、S3所述的扩频码循环定位过程，一直到成功循环定位到发射信号为止；

S5、将循环定位到的信号送到数据复原单元，得到发射端的信号。

根据本发明的实施方式，所述步骤S1的将接收到的信号进行并串转换具体包括：

S1-1、在LTE中继系统，设置K根发射天线和L根接收天线，并且信道是平坦衰落的，L×K维接收信号向量表示为y＝Hws+n，其中y是接收信号向量、H是信道矩阵、w是发射加权、s是发射信号、n是信道噪声向量；

S1-2、根据并串转换来合并接收到的向量，运用L×1的接收加权v＝Hw；经过并串转换算法的接收信号为：

$\hat{s}=v^{H}y=w^H{H}^{H}Hws+w^H{H}^{H}n,$

其中(·)^H表示共轭转置；

中继端和发射端都具有标准的信道矩阵，w选择为标准矩阵H^HH的最大本征值λ_max对应的向量；对于一个L进制的调制系统，得到的最大输出讯噪比表示为：

γ_out＝γ_sλ_max＝log2(L)γ_bλ_max

其中γ_b是发射的扩频码讯噪比，γ_bλ_max是最大的扩频码输出讯噪比。

根据本发明的实施方式，所述步骤S2所述的循环解析具体包括：

S2-1、设信道为AWGN信道，经过信道的接收信号为：

$z_k=\sqrt{E_c}{(-1)}^{x_k}{e}^{{\mathrm{j\θ}}_c}+n_k,0\≤k\≤M-1,$

E_c是码字能量，x_k是第k时刻码字的值，θ_c是载波相位偏差，n_k是均值为0，方差为σ²的白噪声取样、M是待处理码字序列的长度，称M个码字取样数据为一个数据块，设θ_c＝0，E_c为定值；

S2-2、对接收到的信号的每个码字取样一次，经过M个码字后，得到一组探测值z＝[z₀,z₁,...,z_M-1]，根据探测值z，采用如下方式得到信道的原始信息为：

${\mathrm{\Δsi}}_k=-in\left(\frac{p\left(z_k\right|x_k=0)}{p\left(z_k\right|x_k=1)}\right),0\≤k\≤M-1,$

这M个原始信息的度量是所有判断节点的原始输入，当Δsi_k>0时说明x_k＝0的可能性大，Δsi_k<0时x_k＝1的可能性大。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种基于LTE中继系统的循环定位方法，所述方法包括：

S1、发射端通过多个发射天线将数据信号发送至中继端，中继端采用多根天线进行接收，中继端将接收到的信号送入到并串转换单元，对信号进行并串转换，将多路并行信号合并成串行信号；

S2、并串转换单元将转换后的信号交给循环解析单元，对合并后的信号进行循环解析，得到判断向量集；

S3、将判断向量集进行向量筛选算法，得到扩频码的最终向量指向和位置，恢复出本地扩频码；

S4、将恢复出的本地扩频码与接收到的信号进行序列相关运算，得到的相关值与预设值进行比较，超过了预设值则判断循环定位成功，否则再对下一段数据块进行步骤S2、S3所述的扩频码循环定位过程，一直到成功循环定位到发射信号为止；

S5、将循环定位到的信号送到数据复原单元，得到发射端的信号。

2.一种如权利要求1所述的方法，所述步骤S1的将接收到的信号进行并串转换具体包括：

S1-1、在LTE中继系统，设置K根发射天线和L根接收天线，L×K维接收信号向量表示为y＝Hws+n，其中y是接收信号向量、H是信道矩阵、w是发射加权、s是发射信号、n是信道噪声向量；

S1-2、根据并串转换来合并接收到的向量，运用L×1的接收加权v＝Hw；经过并串转换算法的接收信号为：

$\hat{s}=v^{H}y=w^H{H}^{H}Hws+w^H{H}^{H}n,$

其中(·)^H表示共轭转置；

中继端和发射端都具有标准的信道矩阵，w选择为标准矩阵H^HH的最大本征值λ_max对应的向量；对于一个L进制的调制系统，得到的最大输出讯噪比表示为：

γ_out＝γ_sλ_max＝log2(L)γ_bλ_max

其中γ_b是发射的扩频码讯噪比，γ_bλ_max是最大的扩频码输出讯噪比。