1.一种基于干扰消除的共生无线通信系统,其特征在于,包括发送机、接收机和反射设备,发送机、接收机以及反射设备采用单天线,发送机的发送信号和反射设备信号同步,即发送机符号和反射设备符号的开始位置和结束位置相同,并且1个反射设备符号对应1个OFDM符号;定义发送机发送的OFDM信号为scb[n],接收机接收到的时域信号为rcb[n],反射设备产生的信号为c[n],采用开关键控调制方式,比特1对应反射设备为反射状态,比特0对应反射设备为不反射状态,发送机与接收机之间的信道用f[n]表示,总功率为1,称为直接链路信道,发送机与反射设备之间的信道为g,反射设备与接收机之间的信道为v[n],总功率都为1,g和v[n]一起组成了反射链路信道;
信号发送:
发送机生成的第i个OFDM符号的时域表达式为:其中,N表示子载波个数,Ncp表示循环前缀长度,si[k]是第i个OFDM符号中第k个子载波上的符号,Nf是一帧OFDM信号包含的OFDM符号数,也是一帧反射设备信号包含的反射设备符号数;
一帧OFDM信号表示为:
发送机发送的OFDM信号经过直接链路信道到达接收机,直接链路信号为:其中Pd为接收机收到的直接链路信号平均功率:其中Pt是发送机的平均发送功率,Gt是发送机的天线增益,Gr是接收机在直接链路的天线增益,λ是载波的波长,Df是发送机到接收机的距离,v1是路径损耗因子;
反射设备先发送一个导频符号0,接收机根据这一导频符号估计出直接链路信道,接着反射设备发送一个导频符号1以及数据符号,反射链路信号为:其中△γ为直接链路和反射链路的相对信噪比:其中α为反射系数,Gtag是接收机在反射链路的天线增益,Dg是发送机到反射设备的距
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离,Dv是反射设备到接收机的距离,v2、v3是路径损耗因子,F=λ/(4π) ;
信号接收:
接收机同时收到直接链路信号、反射链路信号和噪声,信号为:rcb[n]=rd[n]+rb[n]+u[n]其中u[n]是循环对称的复高斯变量,均值为0,方差为接收机先对直接链路信号进行解调,恢复发送机符号,然后估计直接链路信号 具体为:去掉每个OFDM符号的循环前缀,第i个去掉循环前缀的OFDM符号表达式为:接着进行DFT变换:
其中,F[k]是信道f[n]的N点DFT变换, 是噪声和反射链路信号的DFT变换之和;
接着利用已知导频符号s0[k],估计直接链路信道,得到如下表达式:使用最大似然检测恢复每个OFDM数据符号的子载波符号,得到以下表达式:其中,As为子载波符号的取值集合;
利用恢复出的子载波符号,重构发送机发送的第i个OFDM符号为:以及发送机的发送信号:
对估计得到的信道 进行IFFT,得到直接链路信道的时域估计为接着估计到达接收机的直接链路信号为
从接收信号中减去恢复的直接链路信号,得到:去掉rrem[n]中每个符号的循环前缀,得到 对信号进行DFT变换,得到如下表达式:其中,V[k]是信道v[n]的DFT变换, 是噪声的DFT变换;
估计由直接链路信道和反射链路信道所组成的复合信道:令 利用最大似然准则
有:
其中,Ac是反射设备符号的取值集合, 是由 组成的列向量, 是由Rrem,i[k]组成的列向量。