[發明專利]基于消息傳播算法的聯合信道估計與譯碼方法和裝置

有效

• 申請號: 202010620068.5
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111726310B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 倪祖耀;辛睿;匡麟玲;張樹英;劉秉坤
• 申請（專利權）人: 清華大學;上海清申科技發展有限公司
• 主分類號: H04L25/02
• 分類號: H04L25/02;H04L5/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 安衛靜

1.一種基于消息傳播算法的聯合信道估計與譯碼方法，其特征在于，包括：

獲取目標用戶的OFDM信號；并根據所述OFDM信號計算當前迭代步驟中高斯分布的權重函數，以及根據所述權重函數更新目標因子圖中從函數觀測節點到信道變量節點傳輸消息的均值和方差，得到第一均值和第一方差；

更新目標因子圖中從發送符號變量節點到函數節點的傳輸消息，其中，所述目標因子圖為所述目標用戶所屬的OFDMA系統的因子圖；所述目標因子圖中包含目標用戶所使用的資源節點；

根據所述傳輸消息生成譯碼所需外信息，并根據所述譯碼所需外信息的對應解生成新的先驗信息；

根據所述新的先驗信息更新所述目標因子圖中從發送符號變量節點到函數觀測節點的傳輸消息的均值和方差，得到第二均值和第二方差，其中，所述第二均值和第二方差用于更新下一個迭代步驟中從發送符號變量節點到函數節點的傳輸消息；

根據所述第一均值和所述第一方差更新矩陣求逆結果，并根據所述矩陣求逆結果更新所述信道變量節點后驗概率的均值和方差，得到第三均值和第三方差；

根據所述第三均值和第三方差更新信道變量節點到函數觀測節點傳輸消息的均值和方差；

重復上述步驟，直至滿足迭代停止條件時，根據更新后的均值和方差確定信道估計結果和譯碼結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，根據所述權重函數更新目標因子圖中從函數觀測節點到信道變量節點傳輸消息的均值和方差，得到第一均值和第一方差包括：

根據第一公式更新從函數觀測節點到信道變量節點傳輸消息的均值和方差，其中，所述第一公式為：

其中，為第一均值，表示為在第i次迭代操作中，從函數觀測節點f_tk傳遞到信道變量節點w_k的傳輸消息的均值；為第一方差，表示為在第i次迭代操作中，從函數觀測節點f_tk傳遞到信道變量節點w_k的傳輸消息的方差；t表示目標用戶的OFDM信號所在時隙，k表示目標用戶的OFDM信號在時隙t中所屬的子載波數；表示所述權重函數，y_tk表示頻域接收符號；x_tk表示頻域上傳輸的符號；A表示映射星座圖；表示高斯白噪聲的方差。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，更新目標因子圖中從發送符號變量節點到函數節點的傳輸消息包括：

根據公式計算中間變量；表示在第i-1次迭代操作中，從信道變量節點w_k傳遞到函數觀測節點f_tk的傳輸消息的均值；表示為在第i-1次迭代操作中，從信道變量節點w_k傳遞到函數觀測節點f_tk的傳輸消息的方差；

根據公式更新目標因子圖中從發送符號變量節點到函數觀測節點的傳輸消息，表示在第i次迭代操作中，從發送符號變量節點x_tk到函數節點M_tk的傳輸消息；在第i次迭代操作中，從函數觀測節點f_tk到發送符號變量節點x_tk的傳輸消息。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，根據所述傳輸消息生成譯碼所需外信息，并根據所述譯碼所需外信息的對應解生成新的先驗信息包括：

根據公式生成譯碼所需外信息；表示在第i-1次迭代操作中確定出的譯碼所需外信息；

將外信息對應解交織并輸入譯碼器進行迭代譯碼；

將譯碼信息重新交織生成所述新的先驗信息。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，根據所述新的先驗信息更新所述目標因子圖中從發送符號變量節點到函數觀測節點的傳輸消息的均值和方差，得到第二均值和第二方差包括：

根據公式更新函數節點到發送符號變量節點的傳輸消息；表示在第i次迭代操作中，從函數節點M_tk到發送符號變量節點x_tk的傳輸消息；Q表示調制符號中所含比特個數，表示編碼后的數據c_tk的第q個比特；

根據以下公式更新從發送符號變量節點到函數觀測節點的傳輸消息的均值和方差，得到第二均值和第二方差：