[發(fā)明專利]一種基于功率和碼字聯(lián)合域的上行非正交多址接入方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710532962.5
• 申請日: 2017-07-03
• 公開（公告）號: CN107332599B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋強(qiáng);謝榕貴;尹華銳;王衛(wèi)東
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: H04B7/0456
• 分類號: H04B7/0456;H04J11/00;H04L1/00;H04W72/04
• 代理公司: 34101 安徽省合肥新安專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 陸麗莉;何梅生

1.一種基于功率和碼字聯(lián)合域的上行非正交多址接入方法，其特征是按如下步驟進(jìn)行：

步驟1、假設(shè)存在N個在線用戶同時向具有M根接收天線的基站發(fā)送d×1維的原始信號，由N個原始信號組成塊稀疏信號，記為其中，s_n表示第n個在線用戶發(fā)送的原始信號，T表示轉(zhuǎn)置；假設(shè)所述N個在線用戶中存在N_a個活躍用戶，以N_a表示所述塊稀疏信號s的稀疏度，N_a＜＜N；若第n個在線用戶為活躍用戶，則第n個在線用戶的信號塊s_n為0均值且方差為1的單位向量，若第n個在線用戶為非活躍用戶，則第n個在線用戶的信號塊s_n為零向量；

步驟2、利用式(1)獲得N個在線用戶的發(fā)送信號s_ρ：

式(1)中，ρ_n表示第n個在線用戶的發(fā)送功率，并由第n個在線用戶根據(jù)自身信道響應(yīng)h_n的幅度決定；所述信道響應(yīng)h_n為M×1維向量，且每個元素滿足均值是0方差為1的復(fù)高斯分布；1≤n≤N；

步驟3、利用式(2)得到所述基站的測量信號y：

y＝Bs_hρ+z (2)

式(2)中，z是維度為MT×1的噪聲向量，所述噪聲向量z中的每個元素服從均值為0方差為1的復(fù)高斯分布；B表示測量矩陣，且所述測量矩陣B中的元素服從均值為0方差為的復(fù)高斯分布；并有B＝[B₁,…,B_n,…B_N]，B_n為第n個在線用戶的維度為MT×d的測量矩陣，用于測量第n個用戶的信號，且||h_n||₂表示信道響應(yīng)h_n對應(yīng)的幅度，P_n表示第n個在線用戶的維度為T×d的預(yù)編碼矩陣，所述預(yù)編碼矩陣P_n的元素列歸一化為1；s_hρ表示所述N個原始信號經(jīng)過功率分配和信道增益后的到達(dá)信號，并有：s_hρ＝[s_hρ,1,…,s_hρ,n,…,s_hρ,N]^T，s_hρ,n表示第n個原始信號經(jīng)過功率分配和信道增益后的接收信號，且

步驟4、利用迭代算法對所述測量信號y進(jìn)行信號恢復(fù)：

步驟4.1、定義表示被檢測出的活躍用戶中信號被正確恢復(fù)的用戶集合，表示被檢測出的活躍用戶中信號未被正確恢復(fù)的用戶集合，并初始化

定義表示被檢測出的活躍用戶中被正確恢復(fù)的信號集合，定義表示被檢測出的活躍用戶中未被正確恢復(fù)的信號集合，并初始化

定義當(dāng)前迭代次數(shù)為k，且滿足k＝k₁+k₂；初始化k＝1；初始化y₁＝y(tǒng)；

步驟4.2、所述基站對活躍用戶進(jìn)行第k次檢測，得到第k個活躍用戶并放入未被正確恢復(fù)的用戶集合中，對所述未被正確恢復(fù)的用戶集合中所有用戶的到達(dá)信號進(jìn)行最小二乘估計，得到未被正確恢復(fù)的用戶集合中所有用戶的估計結(jié)果表示未被正確恢復(fù)的用戶集合中所有用戶的測量矩陣；H表示共軛轉(zhuǎn)置；

步驟4.3、對所述未被正確恢復(fù)的用戶集合中所有用戶的估計結(jié)果分別進(jìn)行CRC校驗(yàn)和信號恢復(fù)，并將校驗(yàn)正確且恢復(fù)成功的結(jié)果放入被正確恢復(fù)的信號集合中，將校驗(yàn)錯誤的估計結(jié)果放入未被正確恢復(fù)的信號集合中；

再將校驗(yàn)正確的用戶從所述未被正確恢復(fù)的用戶集合中刪除并放入到被正確恢復(fù)的用戶集合中，從而更新所述被正確恢復(fù)的用戶集合和未被正確恢復(fù)的用戶集合

步驟4.4、利用式(3)對所述測量向量y進(jìn)行串行干擾消除處理，得到第k+1次迭代的測量信號y_k+1：

式(3)中，表示被正確恢復(fù)的用戶集合中所有用戶的測量矩陣；

步驟4.5、利用式(4)得到第k+1次迭代的殘差信號r_k+1：

步驟4.6、將k+1賦值給k，并判斷k＞N_a是否成立，若成立，表示信號恢復(fù)完成，從而實(shí)現(xiàn)多用戶的非正交多址接入，否則，返回步驟4.2。