[發明專利]一種基于高斯混合模型聚類的波分多址超寬帶多用戶檢測方法

有效

• 申請號: 201810486452.3
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108777604B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 尹振東;沈濤;吳芝路;吳明陽;趙延龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B1/7163
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種基于高斯混合模型聚類的波分多址超寬帶多用戶檢測方法，其特征在于：所述基于高斯混合模型聚類的波分多址超寬帶多用戶檢測方法包括以下步驟：

步驟一：獲取高斯信道下波分多址超寬帶信號，將超寬帶信號輸入至K個匹配濾波器中進行初步檢測，得到匹配濾波結果y＝[y₁,y₂,...,y_K]^T，其中y₁,y₂,...,y_K為第1個用戶到第K個用戶的匹配濾波結果；

步驟二：將K個用戶的匹配濾波結果y進行符號判決和碼元映射，將匹配濾波結果y映射為符合高斯混合模型的碼元映射結果的具體過程為：

步驟二一：令初始映射函數其中是匹配濾波結果y進行符號判決的結果；其中A為對角矩陣，為第一個用戶到第K個用戶匹配濾波結果y進行符號判決的結果；

步驟二二：對F求偏導，得到：

步驟二三：令映射方程為：

其中A_j為接受到的第j個超寬帶信號的幅度值；

根據映射方程改寫為：

其中b_i為發送碼元，n_j為高斯信道下的高斯白噪聲；

步驟二四：將所有用戶信號幅度大小統一并設定為1，即A₁＝A₂＝...＝A_K＝1，映射方程簡化為：

將b_j分為以下兩種情況：

其中H₀為是正確碼元的情況，H₁為是錯誤碼元的情況；

如果為正確碼元則若為錯誤碼元則得到：

其中N為高斯分布，σ²為高斯分布的方差；

步驟二五：由于K個匹配濾波器的互相關系數矩陣R＝(r_ij)_K×K，滿足且r_ii＞＞|r_ij|，r_ii≈1，i,j＝1,2,…,K,i≠j，得到：

為第j個用戶匹配濾波結果y進行符號判決的結果；

步驟三：將碼元映射結果進行高斯混合模型聚類，將錯誤碼元糾錯后，輸出波分多址超寬帶多用戶檢測結果。

2.根據權利要求1所述一種基于高斯混合模型聚類的波分多址超寬帶多用戶檢測方法，其特征在于：所述步驟一中所述K個匹配濾波器的互相關系數矩陣R＝(r_ij)_K×K，滿足且r_ii＞＞|r_ij|，r_ii≈1，i,j＝1,2,…,K，i≠j；其中r_ii為互相關系數矩陣R中第i行第i列元素，r_ij為互相關系數矩陣R中第i行第j列元素。

3.根據權利要求2所述一種基于高斯混合模型聚類的波分多址超寬帶多用戶檢測方法，其特征在于：所述步驟三中將碼元映射結果進行高斯混合模型聚類，將錯誤碼元糾錯的具體過程為：

步驟三一：令正確碼元映射后的分布均值初值為0，錯誤碼元映射后的分布均值初值設為2，進行高斯混合模型聚類；

步驟三二：高斯混合模型聚類結果分為兩類：錯誤碼元和正確碼元；將錯誤碼元取反之后和正確碼元一起輸出，得到波分多址超寬帶多用戶檢測結果。