為了滿足第五代移動通信（Fifth Generation,5G）面臨的海量連接需求,一種由低密度簽名序列（Low Density Signature,LDS）技術演變而來的稀疏碼多址接入（Sparse Code Multiple Access,SCMA）技術正成為當前的研究熱點。通過合并LDS技術中的調(diào)制器和稀疏擴頻器,SCMA系統(tǒng)依靠預先分配的碼本中的碼字區(qū)分各用戶的數(shù)據(jù)。得益于碼字的稀疏性,SCMA系統(tǒng)可以采用兼顧檢測復雜度和檢測性能的消息傳遞算法（Message Passing Algorithm,MPA）譯碼。對于SCMA系統(tǒng)的關鍵技術,本文深入研究了基于分步優(yōu)化策略的碼本設計方案以及MPA的低復雜度優(yōu)化方法。在基于分步優(yōu)化策略的碼本設計方案中,設計母星座的復雜度和確定最優(yōu)星座運算的難度實際上增加了碼本設計的難度。針對這一問題,本文提出了兩種改進的碼本設計方案,即基于資源塊星座圖的碼本設計和基于距離譜的碼本設計。1.基于資源塊星座圖的碼本設計方案。通過直接設計最大化最小歐氏距離的低維資源塊星座圖,所提方案避免了設計高維母星座的復雜度,而且資源塊上星座點間最大化的最小歐氏距離還能... 

【文章來源】：北京交通大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＣＤＭＡ編碼器示意圖??

ＳＣＭＡ技術的研宄??意味著擴頻序列含有較多零元素。除了擴頻碼不同外，ＬＤＳ的整個編碼過程與??ＣＤＭＡ類似。ＬＤＳ編碼器示意圖如圖２－２所示。?????＇□??數(shù)據(jù)比特星座調(diào)制器—低密度序列擴頻器??——＾???Ｆ＝ｉ??Ｉ?徽??〒?低密度｜??Ｔ星座符號?＾?擴頻序列Ｉ??圖２－２?ＬＤＳ編碼器示意圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＬＤＳ?ｅｎｃｏｄｅｒ??較之ＬＤＳ簡單地將擴頻序列稀疏化，ＳＣＭＡ合并了?ＬＤＳ中的星座調(diào)制器和低??密度序列擴頻器，從而將用戶比特數(shù)據(jù)直接映射為復數(shù)域向量。這種復數(shù)域向量??被稱為碼字，而同一用戶所有不同碼字的集合稱之為碼本。在ＬＤＳ中，編碼過程??只是簡單地將星座符號在擴頻碼的各非零維度上作重復。對于ＳＣＭＡ，由于碼本??的設計可以歸結為多維星座的設計，因此設計多維星座帶來的成形增益使得??ＳＣＭＡ系統(tǒng)的性能更優(yōu)。ＳＣＭＡ編碼器示意圖如圖２－３所示。??｜?ＳＣＭＡ涵?ｉ??丨門??Ｉ?圉〕■國?Ｉ?■??數(shù)據(jù)比特一］￣?卜ｈ??｜?ｔ?｜?ｔ碼字??＿５土?＇??圖２－３?ＳＣＭＡ編碼器示意圖??Ｆｉｇ．２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＳＣＭＡ?ｅｎｃｏｄｅｒ??２．１．２?ＳＣＭＡ基本原理及系統(tǒng)模型??在ＳＣＭＡ系統(tǒng)中，通過為每個用戶預先設計的碼本中的碼字承載用戶信息，??因此ＳＣＭＡ系統(tǒng)的編碼過程就是將用戶二進制數(shù)據(jù)比特映射為用戶碼本中的碼??字。ＳＣＭＡ編碼原理可以描述為ａ：

ＳＣＭＡ技術的研宄??意味著擴頻序列含有較多零元素。除了擴頻碼不同外，ＬＤＳ的整個編碼過程與??ＣＤＭＡ類似。ＬＤＳ編碼器示意圖如圖２－２所示。?????＇□??數(shù)據(jù)比特星座調(diào)制器—低密度序列擴頻器??——＾???Ｆ＝ｉ??Ｉ?徽??〒?低密度｜??Ｔ星座符號?＾?擴頻序列Ｉ??圖２－２?ＬＤＳ編碼器示意圖??Ｆｉｇ．２－２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＬＤＳ?ｅｎｃｏｄｅｒ??較之ＬＤＳ簡單地將擴頻序列稀疏化，ＳＣＭＡ合并了?ＬＤＳ中的星座調(diào)制器和低??密度序列擴頻器，從而將用戶比特數(shù)據(jù)直接映射為復數(shù)域向量。這種復數(shù)域向量??被稱為碼字，而同一用戶所有不同碼字的集合稱之為碼本。在ＬＤＳ中，編碼過程??只是簡單地將星座符號在擴頻碼的各非零維度上作重復。對于ＳＣＭＡ，由于碼本??的設計可以歸結為多維星座的設計，因此設計多維星座帶來的成形增益使得??ＳＣＭＡ系統(tǒng)的性能更優(yōu)。ＳＣＭＡ編碼器示意圖如圖２－３所示。??｜?ＳＣＭＡ涵?ｉ??丨門??Ｉ?圉〕■國?Ｉ?■??數(shù)據(jù)比特一］￣?卜ｈ??｜?ｔ?｜?ｔ碼字??＿５土?＇??圖２－３?ＳＣＭＡ編碼器示意圖??Ｆｉｇ．２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＳＣＭＡ?ｅｎｃｏｄｅｒ??２．１．２?ＳＣＭＡ基本原理及系統(tǒng)模型??在ＳＣＭＡ系統(tǒng)中，通過為每個用戶預先設計的碼本中的碼字承載用戶信息，??因此ＳＣＭＡ系統(tǒng)的編碼過程就是將用戶二進制數(shù)據(jù)比特映射為用戶碼本中的碼??字。ＳＣＭＡ編碼原理可以描述為ａ：

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]基于串行的SCMA低復雜度多用戶檢測算法[J]. 楊維,侯健琦,趙懿偉.  華中科技大學學報(自然科學版). 2018(02)
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[7]MUSA:面向5G IoT的免調(diào)度高過載接入方案[J]. 袁志鋒,曹偉,黃偉芳,田力.  電信網(wǎng)技術. 2016(11)
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[9]5G若干關鍵技術評述[J]. 張平,陶運錚,張治.  通信學報. 2016(07)
[10]基于串行策略的SCMA多用戶檢測算法[J]. 杜洋,董彬虹,王顯俊,黨冠斌,高鵬宇.  電子與信息學報. 2016(08)



本文編號：3526056