异步协同系统频选信道下基于线性预处理的DSTC结构设计-信号处理.PDF

第26 卷摇 第 12 期 信 号 处 理 Vol.26.摇 No.12 摇 2010年12月 SIGNAL PROCESSING Dec.2010 异步协同系统频选信道下基于线性 预处理的DSTC结构设计 成文婧摇 王海红摇 王摇 欣摇 魏急波 (国防科学技术大学电子科学与工程学院,长沙410073) 摘摇 要: 在协同中继系统中, 应用分布式空时码 (Distributed Space Time Coding,DSTC), 可以在有效提高系统效率的 同时获得全协同分集。 但是, 各中继节点的异步传输和节点间的多径衰落会破坏空时码字的结构, 使之不能获得全分集。 本文针对两中继的异步协同系统, 提出了一种频率选择性信道下的基于线性预处理的DSTC传输结构。 在此传输结构中, 源 节点对发送数据块进行预处理后发送给中继节点, 中继节点对接收信号进行简单的共轭重排等处理, 使得在目的节点形成 DSTC的结构。 其中, 为抵抗异步传输和多径衰落引入的符号间干扰 (Inter鄄symbol Interference,ISI), 在源节点处和中继节 点处均加入循环前缀 (Cyclic Prefix,CP)。 于是目的节点对接收到的信号进行DFT处理后, 可以运用ML算法对数据信息进 行检测。 理论分析和仿真表明, 当存在定时误差和节点间为频率选择性信道时, 目的节点运用 ML检测算法该传输结构可 获得全空间分集和全多径分集。 然后, 本文考虑了信道各径延迟为整数倍符号周期的情况, 并且证明了该传输结构的分集 增益只与节点间信道的有效信道长度有关。 关键词: 异步协同系统; 频率选择性信道; 多径分集; 分布式空时编码; 线性预处理 中图分类号: TN911摇 摇 文献标识码: A摇 摇 文章编号: 1003-0530(2010)12-1795-10 Linear Pre鄄processing based DSTC Scheme forAsynchronous Cooperative Systems under Frequency Selective Channels CHENG Wen鄄jing摇 WANG Hai鄄hong摇 WANG Xin摇 WEI Ji鄄bo (School of Electronic Science and Enineering,National University of Defense Technology,Changsha410073) Abstract:摇 Employing Distributed SpaceTime Coding (DSTC) at relay nodes,cooperativenetworkscan achievehigh bandwidth efficiency alongwiththefull cooperativediversity. However,thetimeoffsetsamongtherelay nodesandmultipathfadingbetweennodes will destroy the structureof DSTC,whichmay drasticallyunderminethediversitypotentialof cooperativenetworks. Thispaperproposes a novel DSTCtransmission scheme based on linear pre鄄processing for asynchronous cooperative systems with two relay nodes over fre鄄 quency selectivechannels. Inthisproposedscheme,thedatablocksarepre鄄processedatthesourcenodeandforwardedtorelayno