發(fā)布時間：2020-05-21 11:04

【摘要】：本文主要對上行鏈路系統(tǒng)中稀疏碼多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)技術(shù)及多用戶檢測算法進行研究。SCMA將多維調(diào)制與稀疏擴頻技術(shù)相結(jié)合進行碼本設(shè)計,用戶信息直接通過編碼器映射為預(yù)定義碼本中的相應(yīng)碼字,實現(xiàn)了非正交多址接入。SCMA多用戶檢測算法根據(jù)碼本的稀疏性原理進行多用戶聯(lián)合檢測,恢復(fù)出碼字消息。消息傳遞算法(Message Passing Algorithm,MPA)是基于因子圖進行的多用戶檢測算法,接近最優(yōu)的最大后驗概率的檢測算法性能,本文針對SCMA系統(tǒng)多用戶檢測算法展開研究,具體包括以下四部分:首先,對SCMA的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)進行了闡述。主要分析了SCMA系統(tǒng)收發(fā)端的模型;闡明SCMA中的關(guān)鍵技術(shù)即碼本設(shè)計,其中包括因子圖的設(shè)計與多維星座的生成;另外對SCMA的過載因子進行了分析,分析出過載因子不僅跟子載波數(shù),非零維度有關(guān),還影響系統(tǒng)的性能。其次,對多用戶檢測算法即MPA進行了改進研究。在對原始MPA檢測算法的研究基礎(chǔ)之上,提出了一種新的基于動態(tài)因子圖的MPA檢測算法,通過減少迭代過程中消息傳播的分支數(shù)量,有效地減少了計算量;基于對串行消息更新模式的研究,提出串并結(jié)合的混合MPA算法,改善消息傳遞的收斂性和利用并行計算的優(yōu)點,提高其BER性能。接著,SCMA多用戶檢測算法可以在接收端與多天線技術(shù)結(jié)合。在SCMA接收機處使用多個天線將會以增加復(fù)雜度為代價來提高MPA的檢測性能,本文提出了一種基于QR分解的MPA檢測算法,利用QR分解改變MPA的因子圖設(shè)計的迭代流程,實現(xiàn)了優(yōu)于原始MPA檢測算法的檢測性能。最后,主要對本文所做的研究算法進行總結(jié)分析,并提出了本文中研究的不足,并分析下一步的研究方向。
【圖文】：

圖 2.9 不同過載因子的誤比特率2.9 可以看出，在相同信噪比下，過載因子越大，誤碼率越大，其中當(dāng) 小于等于 1 的時候，系統(tǒng)誤碼率較低;當(dāng)過載因子大于 1 的時候，系統(tǒng)比越大，，過載因子對系統(tǒng)的誤比特率的影響也越大。過載因子越大，戶之間干擾增大。但是在可接受的范圍內(nèi)用戶過載時，系統(tǒng)仍表現(xiàn)出良言，稀疏碼多址接入技術(shù)利用多維調(diào)制技術(shù)和稀疏擴頻技術(shù)提高了用戶性能，具有海量連接的優(yōu)勢。每個用戶都使用特定唯一的碼本，那么供用戶使用。同時由于映射矩陣使碼字具有稀疏性，在資源塊上的用進而降低解調(diào)的復(fù)雜度以及提高解調(diào)的準(zhǔn)確率。小結(jié)介紹了 SCMA 系統(tǒng)中的基本技術(shù)原理。其中闡述了 SCMA 系統(tǒng)與 LD上行鏈路中 SCMA 系統(tǒng)的通信模型并介紹了發(fā)送端和接收端模型。其

圖 3.4 基于動態(tài)因子圖的 MPA，PM-MPA 檢測方案的 BER 性能比較 3.4 所示，與原始 MPA 方案相比，所提出的 G = 1 的基于動態(tài)因子圖的于 PM-MPA 方案。很明顯，與其他 MPA 檢測器相比，G = 3 的基于動性能最差。此外，G = 2 時的基于動態(tài)因子圖的 MPA 檢測器的仿真曲線致重疊，但是當(dāng) BER = 10-3時，與原始 MPA 檢測器相比，它們都具有 0上面的討論中，通過調(diào)整之前定義的參數(shù) G 可以獲得期望的 BER 性能。于動態(tài)因子圖的 MPA 方案的性能逐漸好轉(zhuǎn)。5 示出了在 Eb / N0 = 8dB 和 Eb / N0 = 12dB 的情況下兩種 MPA 檢測器的給出了不同的迭代的 BER 性能。 根據(jù)我們提出的方法，G 越大，基于案的收斂速度越快。從圖 3-3-4 的仿真結(jié)果可以看出，基于動態(tài)因子圖 PM-MPA 方案需要大約 6 次迭代才能收斂，并且與原始的 MPA 方案相的收斂速度。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5

【參考文獻】

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本文編號：2674186