為了滿足第五代移動(dòng)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(shù)演變而來(lái)的稀疏碼多址接入（Sparse Code Multiple Access,SCMA）技術(shù)正成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。通過(guò)合并LDS技術(shù)中的調(diào)制器和稀疏擴(kuò)頻器,SCMA系統(tǒng)依靠預(yù)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(cè)復(fù)雜度和檢測(cè)性能的消息傳遞算法（Message Passing Algorithm,MPA）譯碼。對(duì)于SCMA系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),本文深入研究了基于分步優(yōu)化策略的碼本設(shè)計(jì)方案以及MPA的低復(fù)雜度優(yōu)化方法。在基于分步優(yōu)化策略的碼本設(shè)計(jì)方案中,設(shè)計(jì)母星座的復(fù)雜度和確定最優(yōu)星座運(yùn)算的難度實(shí)際上增加了碼本設(shè)計(jì)的難度。針對(duì)這一問(wèn)題,本文提出了兩種改進(jìn)的碼本設(shè)計(jì)方案,即基于資源塊星座圖的碼本設(shè)計(jì)和基于距離譜的碼本設(shè)計(jì)。1.基于資源塊星座圖的碼本設(shè)計(jì)方案。通過(guò)直接設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)高維母星座的復(fù)雜度,而且資源塊上星座點(diǎn)間最大化的最小歐氏距離還能... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１?ＣＤＭＡ編碼器示意圖??

ＳＣＭＡ技術(shù)的研宄??意味著擴(kuò)頻序列含有較多零元素。除了擴(kuò)頻碼不同外，ＬＤＳ的整個(gè)編碼過(guò)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(kuò)頻器??——＾???Ｆ＝ｉ??Ｉ?徽??〒?低密度｜??Ｔ星座符號(hào)?＾?擴(kuò)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(jiǎn)單地將擴(kuò)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(kuò)頻器，從而將用戶比特?cái)?shù)據(jù)直接映射為復(fù)數(shù)域向量。這種復(fù)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(guò)程??只是簡(jiǎn)單地將星座符號(hào)在擴(kuò)頻碼的各非零維度上作重復(fù)。對(duì)于ＳＣＭＡ，由于碼本??的設(shè)計(jì)可以歸結(jié)為多維星座的設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)多維星座帶來(lái)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(guó)?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(guò)為每個(gè)用戶預(yù)先設(shè)計(jì)的碼本中的碼字承載用戶信息，??因此ＳＣＭＡ系統(tǒng)的編碼過(guò)程就是將用戶二進(jìn)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(shù)的研宄??意味著擴(kuò)頻序列含有較多零元素。除了擴(kuò)頻碼不同外，ＬＤＳ的整個(gè)編碼過(guò)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(kuò)頻器??——＾???Ｆ＝ｉ??Ｉ?徽??〒?低密度｜??Ｔ星座符號(hào)?＾?擴(kuò)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(jiǎn)單地將擴(kuò)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(kuò)頻器，從而將用戶比特?cái)?shù)據(jù)直接映射為復(fù)數(shù)域向量。這種復(fù)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(guò)程??只是簡(jiǎn)單地將星座符號(hào)在擴(kuò)頻碼的各非零維度上作重復(fù)。對(duì)于ＳＣＭＡ，由于碼本??的設(shè)計(jì)可以歸結(jié)為多維星座的設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)多維星座帶來(lái)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(guó)?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(guò)為每個(gè)用戶預(yù)先設(shè)計(jì)的碼本中的碼字承載用戶信息，??因此ＳＣＭＡ系統(tǒng)的編碼過(guò)程就是將用戶二進(jìn)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(xiàn)】：
期刊論文
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[7]MUSA:面向5G IoT的免調(diào)度高過(guò)載接入方案[J]. 袁志鋒,曹偉,黃偉芳,田力.  電信網(wǎng)技術(shù). 2016(11)
[8]高斯信道下SCMA簡(jiǎn)易碼本設(shè)計(jì)[J]. 梁燕,余貝,童開(kāi)蒙.  計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(09)
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本文編號(hào)：3526056