基于v-blast编码方式的mimo-scma系统上行链路构架方法_2

文档序号:9551018阅读:来源:国知局
<e<S-1 ;上标Τ表示转置 运算;感,和4分别表示端和A:中调制到第K个子载波上的符号;
[0037] 步骤三三、步骤二交织后的两路比特序列分别进入SCMA编码器,之后在QAM调制 方式下,依据步骤三一设计的码本映射到子载波上,则用户j的两路信号和被分散 到不同子载波上,根据系统的稀疏性,用户j的两路信号和中,一部分符号为0 ;特定 用户只占有少量子载波;且映射矩阵F是一个SCMA系统的不例,映射矩阵F每一行表不一 个子载波,每一列表示一个用户;当子载波被一个用户占用时,在映射矩阵F中的相应位置 为1,否则为〇,如这个例子中用户1占用前两个子载波,而用户2占用第一个和第三个子载 波。另外,码本的设计决定了相应的子载波上传输的符号序列。
【具体实施方式】 [0038] 五:
[0039] 与【具体实施方式】一、二或四不同的是,本实施方式的基于V-BLAST编码方式的 MHTO-SCMA系统上行链路构架方法,步骤四所述每个用户的信息经步骤三调制编码后由两 根天线发送,经过信道之后的信息由基站的两根天线接收,并通过最小均方误差方法对接 收到的信息进行检测的过程为,
[0040] 步骤四一、步骤三中SCMA编码器中调制编码完成后,每个用户发送的两路信息经 由两个天线发射,在信道中所有用户发送的信息经过衰减后叠加起来,在基站处和噪声一 起被接收,设占用的子载波资源数为T,则过载系数r=J/T,接收到的信号表示为:
._?21n22 /? η24_
[0041]
[0042]
[0043] 其中,< s取1或2,t取1、2、3或4,Η表示信道矩阵,表明信 息传输过程中的衰减,且在上行链路中不同用户的信道矩阵互不相同;η表示随机噪声,遵 从复数域上的高斯分布;
[0044] 步骤四二、基站的两根天线接收到信号后,采用最小均方误差检测方法进行信号 检测从而确定所发送的数据流:
[0045]( -)、在最小均方误差检测方法的准则下求最佳线性变化G,使得均方误差代价 函数最小;其中,均方误差代价函数为:
[0046]HJ(G) =Ε[ (X-GY)T (X-GY)];
[0047] 此时发送信号记为X,接收信号记为Υ,误差向量的协方差矩阵为:
[0048]cov(X-GY) =Ε[ (X-GY) (X-GY)τ];
[0049](二)、4
=0:,则求得满足最小均方误差检测方法准则的线性算 子:
[0050]
[0051] 其中,(7〗表示噪声方差,I为单位矩阵;Ηη表示Η的共辄转置;
[0052](三)、对线性算子表达式做线性变换得到发送信号X的估计值:
[0053]
[0054](四)、再经并串转换,恢复出经过SCMA编码器调制编码后的数据端和巧'。
【具体实施方式】 [0055] 六:
[0056]与【具体实施方式】五不同的是,本实施方式的基于V-BLAST编码方式的MMO-SCMA 系统上行链路构架方法,步骤三三所述用户j的两路信号篇和尤彳'被分散到不同子载波 上,由于系统的稀疏性,用户j的两路信号;^.和中一部分符号为0,特定用户只占有少 量子载波,所述子载波的资源分配情况利用映射矩阵F表示为:
[0057]
[0058] 其中,映射矩阵F中,子载波的个数为4个,每个用户都将信息调制到4个子载波 中的2个子载波上,每个子载波上调制3个用户的信息,且3个用户发送的信息对应的码本 中,每两个相邻码本的平面矩阵在顺时针方向上具有15°的角度差,以更好地区分不同用 户发送的信息。
【具体实施方式】 [0059] 七:
[0060] 与【具体实施方式】一、二、四或六不同的是,本实施方式的基于V-BLAST编码方式的 Μ頂0-SCMA系统上行链路构架方法,所述子载波为正交子载波。
[0061] 实施例1:
[0062] Μ頂0-SCMA发射机的结构如图2所示,
[0063] 步骤一、设定MIM0-SCMA系统具有6个用户,每个用户具有两根发射天线,采用 V-BLAST编码方式,Mnro-SCMA系统中第j个用户的信息比特序列经过串并转换为两路:
,这两路信息分别通过两根天线发送,从而实现由一路 信息变为两路信息的复用效果;其中,〇彡j彡j-i,j表示用户总数;4和《I表示信息向量 中的元素;j表示不同的用户;N表示帧长,用来区分向量中的元素;
[0064] 步骤二、每个用户的两路信息比特序列首先通过FEC信道编码操作,进行1/2码 率的卷积码编码,编码比特序列分别表示为=[妨…即通 过添加冗余的方式来纠正信号传输过程中产生的随机错误生的随机错误;其中,FEC信 道编码即为前向纠错码编码操作;然后通过对编码后的信息比特序列进行交织来对抗 传输过程中产生的突发性错误,且交织后的码比特序列分别表示为:V=和
[0065] 其中,Μ表示编码序列长度,且码率R=M/N;
[0066] 步骤三、依据:g: 将QAM调制方式的星座点扩展到多维以获得最大 的编码增益,完成码本的设计;其中,K表示系统的资源数,即0FDMA的正交子载波数;抒表 示发送信息的二进制集合;C为有理数集合;>1表示基础调制的星座点集,对于16QAM调制 来说,加包含16个星座点;
[0067]设S= /〇g2卜斗W=M/S,分别通过应用公式私=g([4'.4'.+1 )和
获得第j个用户的两路复用信号:私…和杉=[?…心]",其中〇 <,彡w-i;
[0068] 步骤二交织后的两路比特序列分别进入SCMA编码器,之后在QAM调制方式下,依 据设计的码本映射到正交子载波上,则用户j的两路信号X#和;^被分散到不同正交子载 波上,根据系统的稀疏性,用户j的两路信号;^和Λ7;'中,一部分符号为0;特定用户只占有 少量正交子载波;所述子载波的资源分配情况利用映射矩阵F表示为:
[0069]
[0070] 其中,映射矩阵F中,子载波的个数为4个,每个用户都将信息调制到4个子载波 中的2个子载波上,每个子载波上调制3个用户的信息,且3个用户发送的信息对应的码本 中,每两个相邻码本的平面矩阵在顺时针方向上具有15°的角度差,以区分不同用户发送 的信息;其中,每个子载波上调制的3个用户的数据对应的码本具体如图3和图4所示;
[0071] 且映射矩阵F是一个SCMA系统的示例,映射矩阵F每一行表示一个正交子载波, 每一列表示一个用户;当正交子载波被一个用户占用时,在映射矩阵F中的相应位置为1, 否则为0,如这个例子中用户1占用前两个正交子载波,而用户2占用第一个和第三个正交 子载波。另外,码本的设计决定了相应的正交子载波上传输的符号序列;
[0072] 步骤四、SCMA编码器中调制编码完成后,每个用户发送的两路信息经由两个天线 发射,在信道中所有用户发送的信息经过衰减后叠加起来,在基站处和噪声一起被接收,设 占用的正交子载波资源数为Τ,则过载系数r=J/T,接收到的信号表示为:
[0073]
[0074]
[0075] 其中,s取1或2,t取1、2、3或4,Η表示信道矩阵,表明信 息传输过程中的衰减,且在上行链路中不同用户的信道矩阵互不相同;η表示随机噪声,遵 从复数域上的高斯分布;
[0076] 基站的两根天线接收到信号后,
[0077]( -)、在最小均方误差检测方法的准则下求最佳线性变化G,使得均方误差代价 函数最小;其中,均方误差代价函数为:
[0078]HJ(G) =Ε[ (X-GY)T (X-GY)];
[0079] 此时发送信号记为X,接收信号记为Υ,误差向量的协方差矩阵为:
[0080]cov(X-GY) =Ε[ (X-GY) (X-GY)τ];
[0081](二)、4
=0,则求得满足最小均方误差检测方法准则的线性算 子:
[0082]
[0083] 其中,4表示噪声方差,I为单位矩阵;Hh表示Η的共辄转置;
[0084] (三)、对线性算子表达式做线性变换得到发送信号X的估计值:
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1