[發明專利]一種幅度空間干擾對齊信號分層方法

有效

• 申請號: 201810095351.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108322411B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 傅友華;羅玉華;王海榮;王銳
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04B7/0456;H04B7/0452
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

1.一種幅度空間干擾對齊信號分層方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：根據確定性信道原理構建K用戶高斯干擾信道的發射信號的形式，發射信號為正實數并采用Q進制表示；

步驟2：滿足發射節點的功率限制并根據各接收節點處的信噪比確定發射信號的總層數；

步驟3：設置發射信號需要滿足的干擾對齊約束條件，實現幅度空間干擾對齊；

步驟4：限制發射信號中發射符號的取值范圍來防止同層級疊加溢出，并獲得信號的發射速率；

步驟5：以最大系統和速率為目標并滿足所述干擾對齊約束條件，獲得優化目標函數；

步驟6：使用整數規劃方法之分支定界算法求解目標函數得到最優解；

步驟7：根據獲得的最優解確定發射信號的有效層，確認各發射信號的信息位構成，最終完成發射信號的構建；

所述步驟1中，信道模型為K用戶全連接高斯干擾信道，發射信號采用將二進制拓展后的Q進制表示，Q為正整數；用戶k，k∈{1,2,…K}的發射信號形式為：

其中，l＝N,N-1,…,2,1,0,-1,-2,…-L表示發射信號X^[k]的第l層的發射符號，N表示最高非零信號層，L表示最低非零信號層；

所述步驟2中，由于發射信號X^[k]∈[0,Q^N]，則計算出發射信號的發射功率P_k＝E[(X^[k])²]≤Q^2N；假設發射功率限制為SNR_k，則有Q^2N≤SNR_k，于是計算出發射信號的總層數其中，Q^N表示發射信號X^[k]的最大值，Q^2N表示發射信號X^[k]所需的最大功率，SNR_k表示信噪比；

所述步驟3中，設b_kl表示用戶k第l層是否是有效層，b_kl＝1表示是有效層，則該層攜帶信息，否則b_kl＝0，則該層不攜帶信息，即傳輸0；以幅度空間干擾對齊原則設置約束條件為b_jl'表示用戶j第l'發射層是否是有效層；

所述步驟4中，在發射信號X^[k]的有效層，發射符號為其取值范圍為發射符號編碼在時間上相互獨立且同分布，即在T個信道使用，用戶k發射的碼字為則用戶k的發射速率為其中n表示發射信號的有效層數；

所述步驟5中，以最大系統和速率為目標，以干擾對齊為約束優化有效層的分配，目標函數表示為：

s.t.b_kl∈{0,1}

b_jl'表示用戶j第l'發射層是否是有效層。