對于上行免調(diào)度的多用戶共享接入（MUSA）方案,用戶具備隨機突發(fā)接入系統(tǒng)的特性,用戶信號具有稀疏性,可利用壓縮感知的相關(guān)算法進行多用戶檢測。針對活躍用戶數(shù)未知的情況,文章提出了基于驗證誤差的正交匹配追蹤（VE-OMP）多用戶檢測算法。所提算法利用誤差在迭代次數(shù)等于用戶稀疏度時能夠達到最小值來估計稀疏度,且驗證誤差的思想移植性強,可用于塊稀疏壓縮感知。考慮基站端配備多天線的情況,將發(fā)送信號轉(zhuǎn)為塊稀疏模型,提出驗證誤差的塊稀疏正交匹配追蹤（VE-BOMP）算法進行活躍用戶數(shù)據(jù)檢測。仿真結(jié)果表明,VE-OMP算法能夠在稀疏度未知的情況下對多用戶同時進行活躍性估計和數(shù)據(jù)檢測,VE-BOMP算法可用于多天線接收系統(tǒng),其檢測性能隨天線數(shù)的增加而提高。 

【文章來源】：光通信研究. 2020,(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

不同迭代次數(shù)下殘差和誤差范數(shù)變化曲線

圖2所示為活躍用戶數(shù)M=4時,采用OMP、SAMP和VE-OMP算法進行仿真的結(jié)果,其中OMP算法給定稀疏度,VE-OMP算法稀疏度未知。圖中,SAMP-1為統(tǒng)一將迭代停止閾值設(shè)置為噪聲方差的情況,SAMP-2為根據(jù)SNR具體選擇迭代停止閾值的情況。由圖可知,所提VE-OMP算法與OMP算法性能相當(dāng),優(yōu)于SAMP-1的性能,雖然比SAMP-2的性能稍差,但其能有效避免根據(jù)不同SNR設(shè)置不同閾值的缺陷。一方面,OMP算法只能在活躍用戶個數(shù)已知的情況下使用,這一條件在實際使用中十分受限,VE-OMP算法可實現(xiàn)稀疏度自適應(yīng),相比之下更具優(yōu)勢,實用性更高;另一方面,SAMP算法的性能很大程度上取決于迭代停止閾值的選定,更優(yōu)的閾值會帶來更好的性能,VE-OMP算法相比于SAMP算法結(jié)束判斷更加簡便,雖然性能略差于SAMP算法,但VE-OMP算法無需在實際中具體選擇迭代停止閾值,靈活性更高。圖3所示為接收端的天線數(shù)R=1、2和4時,在單天線場景下采用VE-OMP算法和在多天線場景下采用VE-BOMP算法仿真系統(tǒng)的SER性能曲線。由圖可知,兩天線相比于單天線性能就已經(jīng)可以得到很大的提升,隨著天線數(shù)的增加,SER性能越來越好,這是由于將發(fā)送符號重復(fù)重組為塊稀疏結(jié)構(gòu),使用塊稀疏CS算法更好地利用了信號的稀疏性。

圖3所示為接收端的天線數(shù)R=1、2和4時,在單天線場景下采用VE-OMP算法和在多天線場景下采用VE-BOMP算法仿真系統(tǒng)的SER性能曲線。由圖可知,兩天線相比于單天線性能就已經(jīng)可以得到很大的提升,隨著天線數(shù)的增加,SER性能越來越好,這是由于將發(fā)送符號重復(fù)重組為塊稀疏結(jié)構(gòu),使用塊稀疏CS算法更好地利用了信號的稀疏性。圖4所示為SNR=10 dB時,不同過載率和接收天線個數(shù)時的SER性能曲線圖。由圖可知,隨著子載波個數(shù)的增大,過載率減小,各種情況下SER均降低。當(dāng)固定子載波個數(shù)時,SER將隨天線數(shù)的增加而降低。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]M2M通信系統(tǒng)下基于壓縮感知的多用戶檢測技術(shù)[J]. 張男,龔磊,翟旭平.  電子測量技術(shù). 2018(15)
[2]On Uplink Non-Orthogonal Multiple Access for 5G:Opportunities and Challenges[J]. Li Tian,Chunlin Yan,Weimin Li,Zhifeng Yuan,Wei Cao,Yifei Yuan.  中國通信. 2017(12)



本文編號：2984431