【摘要】：稀疏碼多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)作為一種新型的非正交多址接入技術(shù),是第五代移動(dòng)通信(5th Generation Mobile Communication Network,5G)的候選新型多址技術(shù)之一。SCMA系統(tǒng)具備一定的過(guò)載能力,能夠滿足5G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)海量連接等需求。相對(duì)于正交多址接入技術(shù),非正交多址技術(shù)能夠在占用相同物理資源數(shù)目時(shí)容納更多用戶。但是,SCMA系統(tǒng)接收端進(jìn)行多用戶檢測(cè)(Multiple User Detection,MUD)所采用的消息傳遞算法(Message Passing Algorithm,MPA)具有高復(fù)雜度。此外,由于SCMA系統(tǒng)中通常將用戶碼字映射到OFDM子載波上,所以它具有與OFDM信號(hào)相似的高峰均比(Peak to Average Power Ratio,PAPR)特性。針對(duì)這些問(wèn)題,本文深入研究了接收端的MPA算法,提出了低復(fù)雜度的譯碼算法,也對(duì)如何提升SCMA系統(tǒng)的PAPR性能進(jìn)行了研究。論文主要工作如下:1、詳細(xì)分析了 SCMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu),對(duì)發(fā)送端和接收端原理進(jìn)行了介紹,重點(diǎn)介紹了發(fā)送端SCMA編碼器的原理和接收端多用戶檢測(cè)的MPA算法。2、深入研究了幾種現(xiàn)有的MPA算法,針對(duì)MPA譯碼算法復(fù)雜度高、收斂慢的問(wèn)題,提出了一種低復(fù)雜度的檢測(cè)方法,通過(guò)減少串行更新過(guò)程中所需更新的用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)來(lái)降低譯碼復(fù)雜度。并將該算法與現(xiàn)有算法進(jìn)行了仿真和性能比較。3、針對(duì)SCMA系統(tǒng)峰均比較高的問(wèn)題,深入研究了多種峰均比抑制技術(shù),并針對(duì)迭代限幅濾波(Repeat Clipping and Filtering,RCF)算法復(fù)雜度較高的特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)算法。由于復(fù)用OFDM子載波的SCMA系統(tǒng)具有較高的PAPR,所以提出了一種低峰均比的SCMA多址方案,該方案采用SC-FDMA技術(shù),并進(jìn)一步利用峰均比抑制技術(shù)對(duì)PAPR進(jìn)行降低。
【圖文】：

與資源的對(duì)應(yīng)關(guān)系可由式（２．１）中的矩陣Ｆ邋＝邋（／ｙ，／ｙ）表示，也可用因子圖進(jìn)逡逑行直觀的表示：當(dāng)／＾ｙ＝ｌ時(shí)，資源節(jié)點(diǎn)（Ｆｕｎｃｔｉｏｎ邋Ｎｏｄｅ，邋ＦＮ）邐與用戶節(jié)點(diǎn)逡逑（￥丑『地４燦0＾，＼＾）＇相連，即用戶＿７＇占用資源免傳輸信息。圖２．３為包含４逡逑個(gè)函數(shù)節(jié)點(diǎn)和６個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)的因子圖［４］。矩陣Ｆ的列表示用戶，行表示資源，，第逡逑ｊ列非零元素的索引值集合為＆，第Ａ：行非零元素索引值集合為厶。＜表示作逡逑用于資源節(jié)點(diǎn)的用戶數(shù)，＜表示作用于用戶節(jié)點(diǎn)的資源節(jié)點(diǎn)數(shù)。ＳＣＭＡ系統(tǒng)通逡逑常／〈炙，定義過(guò)載因子；ｌ邋＝邋Ｊ／尤［３］。當(dāng)用戶數(shù)為６、資源數(shù)為４時(shí)的ＳＣＭＡ系逡逑統(tǒng)具備１５０％的過(guò)載能力。為方便后文查閱所需變量

邐＾邋Ｊ逡逑—邋１０邋０邋１１０逡逑圖２．３邋Ｋ＝４、Ｊ＝６時(shí)的因子圖逡逑邐邐表２．１邋ＳＣＭＡ系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置邐逡逑參數(shù)邐Ｍ邐參數(shù)描述邐逡逑Ｋ邐４邐表示物理資源數(shù)邐逡逑Ｊ邐６邐表示用戶數(shù)目邐逡逑ｄｓ邐３邐表示單個(gè)資源節(jié)點(diǎn)上連接的用戶節(jié)點(diǎn)數(shù)逡逑ｄｖ邐２邐表示單個(gè)用戶節(jié)點(diǎn)上連接的資源節(jié)點(diǎn)數(shù)逡逑Ｍ邐４邐表示碼本大小邐逡逑４邐表示與資源節(jié)點(diǎn)ｔ相連的用戶節(jié)點(diǎn)索引值集合逡逑表示與用戶節(jié)點(diǎn)）相連的資源節(jié)點(diǎn)索引值集合逡逑假設(shè)各用戶時(shí)間同步，ＳＣＭＡ系統(tǒng)接收端收到的信號(hào)ｊ邋＝邐…可表逡逑示為逡逑Ｊ逡逑ｙ＾Ｙｊ＾Ｓ＾Ｘｊ＋ｎ邐（２．２）逡逑其中＼＝（＼，？，－．．々．）７是用戶）的８＠灝寺胱鄭嗑埽劍ǎ嶝蓿嗑嶝浚�；ａz嗑醶醶醶嗑嶝蓿

本文編號(hào)：2610503