[發(fā)明專利]一種基于樹修剪的SCMA譯碼方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610008965.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN105656603B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳杰男;張珍兵;何帥寧;胡劍浩;嚴(yán)余偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L1/00
• 分類號(hào): H04L1/00
• 代理公司: 四川力久律師事務(wù)所 51221
• 代理人: 韓洋;王蕓

1.一種基于樹修剪的SCMA譯碼方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、基于樹修剪方法計(jì)算信道殘差；

S2、根據(jù)所述信道殘差和變量節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息，更新物理資源節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息；

S3、根據(jù)所述物理資源節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息，更新變量節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息，完成一次迭代并記錄當(dāng)前迭代次數(shù)；

S4、判斷當(dāng)前迭代次數(shù)是否小于預(yù)設(shè)值，若是，則將S3中得到的變量節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息代入S2中再次進(jìn)行迭代計(jì)算，若否，則停止迭代；

S5、將S3中當(dāng)前變量節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息進(jìn)行輸出；

所述S1步驟包括：

S101、計(jì)算

S102、計(jì)算

S103、計(jì)算

S104、用l₁-norm對(duì)作近似，并用近似結(jié)果作大小比較，其中l(wèi)₁-norm的定義為

S105、根據(jù)S104的比較結(jié)果，對(duì)S104中得到的L個(gè)較大者用作修剪，對(duì)剩余的個(gè)中較小者進(jìn)一步求l₂-norm其中l(wèi)₂-norm的定義為遍歷n就可以計(jì)算得到信道殘差；

S106、將步驟S105得到的結(jié)果進(jìn)行輸出，

其中，分別表示與第n個(gè)資源塊相連的變量節(jié)點(diǎn)k可能取到的星座符號(hào)，與第n個(gè)資源塊相連的變量節(jié)點(diǎn)i可能取到的星座符號(hào)，與第n個(gè)資源塊相連的變量節(jié)點(diǎn)j可能取到的星座符號(hào)；分別表示第n個(gè)資源塊與變量節(jié)點(diǎn)k的之間的信道參數(shù)，第n個(gè)資源塊與變量節(jié)點(diǎn)i的之間的信道參數(shù)，第n個(gè)資源塊與變量節(jié)點(diǎn)j的之間的信道參數(shù)；y_n表示第n個(gè)資源塊的接收信號(hào)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于樹修剪的SCMA譯碼方法，其特征在于，所述物理資源節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)域信息由下式計(jì)算：

其中表示第l次迭代時(shí)，物理資源節(jié)點(diǎn)n傳遞給變量節(jié)點(diǎn)k的對(duì)數(shù)域信息，分別表示變量節(jié)點(diǎn)i傳遞給物理資源節(jié)點(diǎn)n的對(duì)數(shù)域信息、變量節(jié)點(diǎn)j傳遞給物理資源節(jié)點(diǎn)n的對(duì)數(shù)域信息，為信道殘差。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于樹修剪的SCMA譯碼方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S201、初始化r＝1；

S202、初始化s＝1；

S203、初始化t＝1；

S204、計(jì)算

S205、判斷是否成立，若是則跳轉(zhuǎn)到步驟S206，若否則跳轉(zhuǎn)到步驟S207；

S206、令t＝t+1，并執(zhí)行步驟S204；

S207、判斷是否成立，若是則跳轉(zhuǎn)到步驟S208，若否則跳轉(zhuǎn)到步驟S209；

S208、令s＝s+1，并執(zhí)行步驟S203；

S209、計(jì)算

S210、判斷是否成立，若是則跳轉(zhuǎn)到步驟S211，若否則跳轉(zhuǎn)到步驟S212；

S211、令r＝r+1，并執(zhí)行步驟202；

S212、將資源節(jié)點(diǎn)n第l次更新得到的對(duì)數(shù)域信息傳遞給S3中變量節(jié)點(diǎn)進(jìn)行迭代計(jì)算，

其中，r，s，t均為正整數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于樹修剪的SCMA譯碼方法，其特征在于，所述變量節(jié)點(diǎn)對(duì)數(shù)域信息由下式計(jì)算：

其中表示第l次迭代時(shí)，變量節(jié)點(diǎn)k傳遞給物理資源節(jié)點(diǎn)m的消息，表示與變量節(jié)點(diǎn)k相連的其他物理資源節(jié)點(diǎn)傳遞回來的信息。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于樹修剪的SCMA譯碼方法，其特征在于，所述S3步驟包括：

S301、計(jì)算

S302、初始化t＝1；

S303、計(jì)算

S304、判斷是否成立，若是則跳轉(zhuǎn)到步驟S305，若否則跳轉(zhuǎn)到步驟S306；

S305、令t＝t+1，并執(zhí)行步驟S303；

S306、將變量節(jié)點(diǎn)k第l次更新得到的對(duì)數(shù)域信息傳遞給步驟S2的物理資源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行迭代計(jì)算。

6.一種基于樹修剪的SCMA譯碼系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括：

信道殘差計(jì)算單元，用于計(jì)算基于樹修剪的信道殘差并進(jìn)行輸出；

物理資源節(jié)點(diǎn)計(jì)算單元，連接所述信道殘差計(jì)算單元，用于接收所述信道殘差計(jì)算單元輸出的信道殘差，根據(jù)所述信道殘差和變量節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息，計(jì)算物理資源節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息并輸出；

變量節(jié)點(diǎn)更新單元，連接所述物理資源節(jié)點(diǎn)計(jì)算單元，用于根據(jù)所述物理資源節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息更新所述變量節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息，并將更新的變量節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息進(jìn)行輸出，完成一次迭代并記錄當(dāng)前迭代次數(shù)；

判斷單元，所述判斷單元連接所述變量節(jié)點(diǎn)更新單元、所述資源節(jié)點(diǎn)更新單元、似然比計(jì)算單元，用于判斷當(dāng)前迭代次數(shù)是否小于預(yù)設(shè)值，若是，則將所述更新的變量節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息輸出到所述物理資源節(jié)點(diǎn)計(jì)算單元，再次進(jìn)行迭代計(jì)算，若否，則將所述更新的變量節(jié)點(diǎn)的對(duì)數(shù)域信息輸出到所述似然比計(jì)算單元；

其中，所述計(jì)算基于樹修剪的信道殘差包括：

S101、計(jì)算

S102、計(jì)算

S103、計(jì)算

S104、用l₁-norm對(duì)作近似，并用近似結(jié)果作大小比較，其中l(wèi)₁-norm的定義為

S105、根據(jù)S104的比較結(jié)果，對(duì)S104中得到的L個(gè)較大者用作修剪，對(duì)剩余的個(gè)中較小者進(jìn)一步求l₂-norm其中l(wèi)₂-norm的定義為遍歷n就可以計(jì)算得到信道殘差；

S106、將步驟S105得到的結(jié)果進(jìn)行輸出，

其中，分別表示與第n個(gè)資源塊相連的變量節(jié)點(diǎn)k可能取到的星座符號(hào)，與第n個(gè)資源塊相連的變量節(jié)點(diǎn)i可能取到的星座符號(hào)，與第n個(gè)資源塊相連的變量節(jié)點(diǎn)j可能取到的星座符號(hào)；分別表示第n個(gè)資源塊與變量節(jié)點(diǎn)k的之間的信道參數(shù)，第n個(gè)資源塊與變量節(jié)點(diǎn)i的之間的信道參數(shù)，第n個(gè)資源塊與變量節(jié)點(diǎn)j的之間的信道參數(shù)；y_n表示第n個(gè)資源塊的接收信號(hào)。