[發(fā)明專利]一種用于實現(xiàn)低復雜度高頻譜效率的多址序列構(gòu)造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911085102.7
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110868238B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 齊婷;周亮;呂斌
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04B1/707
• 分類號: H04B1/707;H04B1/7103
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種用于實現(xiàn)低復雜度高頻譜效率的多址序列構(gòu)造方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、每個用戶將自身發(fā)送數(shù)據(jù)符號乘以C^N域的多址序列s_k后，將得到的N維符號向量中的每個符號依次分別對應到N個資源塊上進行傳輸，所述用戶共有K個，則接收端接收到K個用戶在N個資源上的疊加信號；

步驟S2、令S＝[s₁,…,s_k](k＝1,...,K)，所述S表示由K個多址序列構(gòu)成的N×K的多址矩陣，所述多址矩陣的每個列向量對應一個多址序列，并且具有歸一化的能量M，所述能量M在數(shù)值上與N相等，即則所有所述用戶的和速率為

其中，P為所有用戶各自的發(fā)射功率p_k構(gòu)成對角矩陣，且P＝diag{p₁,…,p_k}(k＝1,...,K)其中，S^H表示S的共軛轉(zhuǎn)置，det()表示取行列式，log()表示對數(shù)函數(shù)，N₀表示噪聲功率，I_N表示N×N的單位陣；

步驟S3、令spa(S)表示S的稀疏度，定義為多址矩陣S所有非零元素的個數(shù)，表達式如下：

其中，||s_k||₀表示向量s_k的l₀范數(shù)；

步驟S4、判斷所有用戶各自的發(fā)射功率p_k是否相等，若相等，且K≥2N或L∈N⁺時，則轉(zhuǎn)至步驟S5，若不相等，則轉(zhuǎn)至步驟S6；

步驟S5、根據(jù)稀疏度spa(S)最優(yōu)值，構(gòu)造多址矩陣S，且S是由a個分塊矩陣構(gòu)成的對角陣diag{B₁,...,B_a}，其中，分塊矩陣B_j,j＝1,...,a是維多址矩陣；

步驟S6、構(gòu)造多址序列其中，是各設(shè)備的發(fā)送功率之和，V是S的變換矩陣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于實現(xiàn)低復雜度高頻譜效率的多址序列構(gòu)造方法，其特征在于，步驟S1中，所述資源塊指正交劃分的無線資源，采用子載波、頻段或時隙。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于實現(xiàn)低復雜度高頻譜效率的多址序列構(gòu)造方法，其特征在于，所述步驟S2中，采用AWGN信道，N個資源塊上的接收信號向量為

其中，表示高斯白噪聲向量，x_k為發(fā)送數(shù)據(jù)符號，C表示復數(shù)，表示高斯分布。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于實現(xiàn)低復雜度高頻譜效率的多址序列構(gòu)造方法，其特征在于，所述步驟S5，具體為：

步驟a)初始化步驟S4的多址矩陣S，令k＝1，S＝0，對任意n＝1,…,N,令

步驟b)對n從1到N，依次執(zhí)行；

步驟c)若λ_n＜1，令

其中，參數(shù)θ₁,θ₂,θ₃∈[0,2π]，e_n是單位矩陣I_N的第n個列向量；

列計數(shù)k＝k+2,第n+1行待分配的模平方λ_n+1＝λ_n+1-(2-λ_n)，第n行構(gòu)造完成令λ_n＝0；

若λ_n≥1，令

列計數(shù)k＝k+1，第n行待分配的模平方λ_n＝λ_n-1；

步驟d)判斷是否λ_n＝0，若是，則返回步驟b)，若不是，則返回步驟c)；

步驟e)令α＝gcd(K,N)表示K和N的最大公約數(shù)，按步驟a)至步驟d)構(gòu)造的稀疏度spa(S)最優(yōu)值為K+2(N-a)，當K和N不互質(zhì)時，多址矩陣S為由a個分塊矩陣構(gòu)成的對角陣diag{B₁,...,B_a}。