無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法，包括以下步驟：對接收到的重疊數(shù)據(jù)幀通過互相關(guān)運算檢測出已知幀和目標(biāo)幀的起始點和結(jié)束點；對數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率偏移檢測和補(bǔ)償；再進(jìn)行信道參數(shù)估計；再根據(jù)得到的信道參數(shù)，去除重疊數(shù)據(jù)幀中的已知幀，對目標(biāo)幀進(jìn)行恢復(fù)和重采樣，重新獲取采樣點；對采樣后的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。本發(fā)明可以擴(kuò)展模擬網(wǎng)絡(luò)編碼的應(yīng)用范圍，提高無線網(wǎng)絡(luò)中的頻譜利用率。
【專利說明】無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別是涉及一種無線網(wǎng)絡(luò)中使用新的模擬網(wǎng)絡(luò)編碼實 現(xiàn)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 模擬網(wǎng)絡(luò)編碼能夠極大地提高無線通信的頻譜利用率。然而目前已被提出的模擬 網(wǎng)絡(luò)編碼方法存在著一下不足之處：
[0003] (1) -些模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法要求通信節(jié)點之間的數(shù)據(jù)幀進(jìn)行同步，這在無線網(wǎng)絡(luò) 之中實現(xiàn)是較為復(fù)雜的。
[0004] (2)另一些模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法僅支持特定的調(diào)制方式，或者要求通信雙方的幀長 度相同。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述現(xiàn)有方法的不足，本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng) 絡(luò)編碼方法，可以實現(xiàn)通信雙方不同步，且數(shù)據(jù)幀長度不相同的無絡(luò)網(wǎng)絡(luò)傳輸。
[0006] 本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0007] 無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法，包含二個互相發(fā)送信息的發(fā)送節(jié)點，以及位于二個 發(fā)送節(jié)點之間的中繼節(jié)點，通過以下步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸：
[0008] 步驟1)、二個發(fā)送節(jié)點分別向中繼節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，所述數(shù)據(jù)幀依次包含前同步 碼、數(shù)據(jù)段、以及后同步碼；其中，同一發(fā)送節(jié)點使用的前同步碼和后同步碼相同，不同的發(fā) 送節(jié)點使用的不同的前同步碼和后同步碼，但每個發(fā)送節(jié)點均知數(shù)據(jù)幀發(fā)送方的前同步碼 和后同步碼；
[0009] 步驟2)、二個數(shù)據(jù)幀在中繼節(jié)點處變成一個重疊數(shù)據(jù)幀后由中繼節(jié)點廣播出去；
[0010] 步驟3)、發(fā)送節(jié)點接收到重疊數(shù)據(jù)幀后根據(jù)前同步碼或者后同步碼通過互相關(guān) 運算檢測出已知幀和目標(biāo)幀的起始點和結(jié)束點，從而判斷出已知幀和目標(biāo)幀的重疊情況； 其中，所述已知幀為發(fā)送節(jié)點自身發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，所述目標(biāo)幀為發(fā)送節(jié)點需要接收的數(shù)據(jù) 幀；
[0011] 步驟4)、發(fā)送節(jié)點對目標(biāo)幀和已知幀分別進(jìn)行頻率偏移檢測和補(bǔ)償；
[0012] 步驟5)、進(jìn)行信道參數(shù)估計；
[0013] 步驟6)、根據(jù)得到的信道參數(shù)，去除重疊數(shù)據(jù)幀中的已知幀，對目標(biāo)幀進(jìn)行恢復(fù)和 重采樣，重新獲取采樣點；
[0014] 步驟7)、對采樣后的目標(biāo)幀進(jìn)行解碼。
[0015] 依據(jù)上述特征，所述步驟3)中已知幀和目標(biāo)幀的起始點和結(jié)束點的檢測方式為：
[0016] 發(fā)送節(jié)點對收到的重疊數(shù)據(jù)幀|s[n]}分別用二個發(fā)送節(jié)點的前同步碼或后同步 碼對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行互相關(guān)運算：

【權(quán)利要求】
1. 一種無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法，包含二個互相發(fā)送信息的發(fā)送節(jié)點，以及位于二 個發(fā)送節(jié)點之間的中繼節(jié)點，通過以下步驟進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸： 步驟1)、二個發(fā)送節(jié)點分別向中繼節(jié)點發(fā)送數(shù)據(jù)幀，所述數(shù)據(jù)幀依次包含前同步碼、數(shù) 據(jù)段、以及后同步碼；其中，同一發(fā)送節(jié)點使用的前同步碼和后同步碼相同，不同的發(fā)送節(jié) 點使用的不同的前同步碼和后同步碼，但每個發(fā)送節(jié)點均知數(shù)據(jù)幀發(fā)送方的前同步碼和后 同步碼； 步驟2)、二個數(shù)據(jù)幀在中繼節(jié)點處變成一個重疊數(shù)據(jù)幀后由中繼節(jié)點廣播出去； 步驟3)、發(fā)送節(jié)點接收到重疊數(shù)據(jù)幀后根據(jù)前同步碼或者后同步碼通過互相關(guān)運算檢 測出已知幀和目標(biāo)幀的起始點和結(jié)束點，從而判斷出已知幀和目標(biāo)幀的重疊情況；其中，所 述已知幀為發(fā)送節(jié)點自身發(fā)送的數(shù)據(jù)幀，所述目標(biāo)幀為發(fā)送節(jié)點需要接收的數(shù)據(jù)幀； 步驟4)、發(fā)送節(jié)點對目標(biāo)幀和已知幀分別進(jìn)行頻率偏移檢測和補(bǔ)償； 步驟5)、進(jìn)行信道參數(shù)估計； 步驟6)、根據(jù)得到的信道參數(shù)，去除重疊數(shù)據(jù)幀中的已知幀，對目標(biāo)幀進(jìn)行恢復(fù)和重采 樣，重新獲取采樣點； 步驟7)、對采樣后的目標(biāo)幀進(jìn)行解碼。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于所述步驟3)中已知 幀和目標(biāo)幀的起始點和結(jié)束點的檢測方式為： 發(fā)送節(jié)點對收到的重疊數(shù)據(jù)幀Is[n]}分別用二個發(fā)送節(jié)點的前同步碼或后同步碼對 數(shù)據(jù)幀進(jìn)行互相關(guān)運算：
其中目標(biāo)幀的前同步碼或后同步碼為{pd[n]}，已知幀的前同步碼或后同步碼為 {ps[n]}，當(dāng)pd[n]或？3[11]同接收到的重疊數(shù)據(jù)幀中的前同步碼或后同步碼完全對應(yīng)的時 候，Sd[i]或匕[1]出現(xiàn)峰值，出現(xiàn)峰值的點，就是幀的起始點或結(jié)束點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于所述步驟3)中發(fā)送 節(jié)點對已知幀或目標(biāo)幀進(jìn)行頻率偏移檢測和補(bǔ)償?shù)姆椒椋?卑百相關(guān)沄笪伏剞蝰倌時，沄笪結(jié)里為：
其中，V1為已知幀或目標(biāo)幀的前同步碼與接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān)運算達(dá)到峰值時的 值，V2為已知幀或目標(biāo)幀的后同步碼與接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān)運算達(dá)到峰值時的值，Lp 為幀長度，為信道參數(shù)，fs為頻率偏移，^為估計的頻率補(bǔ)償，^為前同步碼的起始點， "為后同步碼的起始點，T為符號周期，當(dāng)Vi+v2為最大值時，獲得補(bǔ)償頻車的值，然后對 頻偏進(jìn)行補(bǔ)償。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于所述^的取 值范圍為Mvwt 其中為上一次傳輸中所估計出的頻率偏移，
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于所述步驟5)進(jìn)行信 道參數(shù)估計具體包含以下步驟：根據(jù)數(shù)據(jù)幀重疊的情況進(jìn)行有效樣本的數(shù)量判斷，如果有 效樣本的數(shù)量達(dá)到某一閾值，采用聯(lián)合信道估計算法進(jìn)行信道估計，否則采用循環(huán)信道估 計算法進(jìn)行信道估計； 所述信道聯(lián)合估計算法為： 步驟5.Ia)、發(fā)送節(jié)點收到的重疊數(shù)據(jù)幀表達(dá)式如下：
其中T是符號周期，η是整數(shù)，hJPh 別是已知幀和目標(biāo)幀的信道參數(shù)，Ixd[n]}和 lxs[n]}分別是已知幀和目標(biāo)幀的符號序列，gd(t)和&⑴分別是兩個發(fā)送節(jié)點的成型濾 波函數(shù)，TdS兩種幀的時間偏差，nh是多徑參數(shù)； 步驟5. 2a)、對y(t)進(jìn)行抽樣，第i個樣本如下： 其中（?-1)Τ+Δ是米樣點位置；
步驟5. 3a)、令D= [(Td-Δ)/?，并且δ=DT-(Td-A),這樣，樣本點如下表示：
以矩陣形式表示，則為：
其中y含有N個采樣點，Xd，Xs的列分別是|xd[n]}和|xs[n]}的轉(zhuǎn)置， 信道參數(shù)，得出：
從而同時獲取目標(biāo)幀和已知幀的信道參數(shù)； 所述信道循環(huán)估計算法為： 步驟5.lb)、將整個已知幀作為估計序列，將目標(biāo)幀作為干擾估計已知幀的信道參數(shù)； 步驟5. 2b)、根據(jù)所述信道聯(lián)合估計算法估計出目標(biāo)幀的信道參數(shù)； 步驟5. 3b)、實施信號恢復(fù)與重采樣，得到恢復(fù)出的目標(biāo)幀序列； 步驟5. 4b)、從接收的重疊數(shù)據(jù)幀中除去已恢復(fù)出的目標(biāo)幀，具體方法如下：
其中y是獲取的原序列，A是恢復(fù)出的目標(biāo)幀序列，Xe是:? - ^; 步驟5. 5b)、重復(fù)執(zhí)行步驟5.lb)-5. 4b)，直到獲得準(zhǔn)確的已知幀和目標(biāo)幀的信道參 數(shù)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于所述步驟6)中去除 重疊數(shù)據(jù)幀中的已知幀的方法為：
其中汲是噪聲與殘留干擾的疊加。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線網(wǎng)絡(luò)模擬網(wǎng)絡(luò)編碼方法，其特征在于所述步驟6)中信號 恢復(fù)的過程如下：
然后對恢復(fù)后的序列尋找最佳采樣點，進(jìn)行重采樣，得到目標(biāo)幀。
【文檔編號】H04L27/26GK104468447SQ201410628246
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】王旭東, 毛文廣 申請人:上海交通大學(xué)