稀疏码分多址系统一种改进的检测算法

稀疏码分多址(SCMA)系统中基于球形译码算法(SD)由于具有优良的性能受到越来越多的关注,然而现有基于SD的算法只能用于某些特定星座结构的检测,导致其应用受限。该文提出一种适用于任意星座且性能达到最大似然(ML)算法性能的改进球形译码(ISD)算法。该算法将用户星座图拆分,并将用户星座图转换为多层树结构,利用对树结构的搜索完成译码操作,并且对树的搜索是从高层向低层进行的。因此,可以将SCMA检测转换成最小化树结构部分度量问题;同时,所提出的改进算法对星座图的结构无任何限制,所以该算法适用于任意类型的星座图。此外,由于SCMA的稀疏性,每一层的部分度量均与分配给每个资源元素的用户无关,从而进一步降低了计算复杂度。     

基于部分码字译码的MPA检测算法

稀疏码多址接入技术(SCMA)是一种新型非正交多址接入技术。针对SCMA中消息传递算法进行多用户检测复杂度较高的问题,提出基于部分码字球形译码多用户检测算法(PCSD-MPA)。该算法通过设置球型半径减少参与迭代的用户码字,并根据SCMA的非正交特性引入信道质量这一新的判决机制,从而进一步降低MPA算法的计算复杂度。同时采用部分码字初始概率均等分配策略,有效提升了算法的收敛速率。仿真结果表明,在球形半径设定合理的条件下,PCSD-MPA在几乎不改变系统误比特率性能的情况下降低了MPA的复杂度,且该算法的计算复杂度随着SNR的增大明显降低。     

连续衰落信道下适用于酉空时调制的多符号差分球形译码算法

基于连续衰落信道假设,将一种具有递推形式的近似最大似然(ML)度量嵌入自动球形译码算法中,提出了多符号差分近似自动球形译码(MSDAASD)。该算法适用于一般酉空时星座,克服了准静态信道假设下多符号差分球形译码(MSDSD)的错误平层现象,具有接近ML检测的性能,其平均复杂度在大多数情况下低于相同假设下的判决反馈检测算法。     

一种稀疏码本多址接入码本优化设计方法

稀疏码多址接入(SCMA)作为一种具有竞争力的非正交多址接入(NOMA)技术,该技术通过高维调制与稀疏扩频的结合,有效地提升了系统的频谱效率。该文针对现有SCMA码本设计中存在的问题,提出一种同时适用于高斯信道和瑞利衰落信道的SCMA码本优化设计方法。在该方法中,首先通过旋转基准星座和母星座,实现母星座在各个维度上投影点间的最小欧氏距离以及叠加在单个资源块上的总星座中与各用户对应的星座图上星座点间的最小欧氏距离的最大化,以提升SCMA码本在高斯信道下的性能;进而在保持总星座上星座点间最小欧氏距离不变的条件下,通过旋转叠加在单个资源块上多个用户的星座,优化叠加在单个资源块上的与各用户对应的星座图中星座点间最小乘积距离和信号空间分集(SSD)阶数,最后结合Q路坐标交织技术获得额外的分集增益,以提升系统抗信道衰落的能力。仿真结果显示:在高斯信道和瑞利衰落信道下,该文设计的SCMA码本的性能均明显优于华为公司提出的SCMA码本和低密度扩频多址接入(LDS-MA)技术。     

基于二维格星座对SCMA码本的一种设计方法

现有的SCMA(稀疏码分多址)码本采用高维复数星座和映射矩阵相结合的设计方法,存在高维复数星座设计过程复杂,且任意时频资源星座图星座点间的最小欧式距离难以控制的问题.针对上述问题提出了 一种基于时频资源星座的码本设计方法.首先设计一个二维格星座,然后通过星座优化和扩频得到特定用户的码本.所提方法不仅可以获得最大成形增益...     

一种MIMO系统中改进型球形译码算法

在总结MIMO系统各种信号检测算法的基础上,提出一种基于ML并结合排序QR分解的改进型球形译码算法。对最先检测的d层星座点进行遍历,提高最先检测级的性能,剩余层的星座点采用SD算法检测。仿真表明,所提出改进算法能获得较好的ML检测性能,且复杂度相对较低。     

连续衰落信道下适用于酉空时调制的最大似然多符号差分检测算法

为酉空时调制系统设计的多符号差分球形译码(MSDSD)能以较低复杂度获得最大似然(ML)检测性能。但是,该算法基于准静态信道假设,当将它用于快衰落信道时会出现严重的误码平层现象。本文基于连续衰落信道假设,推导了一种ML度量的递推形式,并将其嵌入自动球形译码算法中,得到了的多符号差分自动球形译码(MSDASD)算法。该算法适用于一般酉空时星座,克服了MSDSD的误码平层现象,可达到ML检测的性能,其平均复杂度在大多数情况下低于相同假设下的判决反馈检测算法。     

基于变量节点门限的SCMA多用户检测算法

稀疏码分多址接入(Sparse Code Multiple Access,SCMA)采用消息传递算法(Message Passing Algorithm,MPA)来译码,原始的MPA算法复杂度较高,为了降低多用户检测算法复杂度,提出了一种变量节点门限的SCMA多用户检测算法。在每次消息更新后,对用户的变量节点可信度进行判断,当某一用户的所有变量节点传输码字可信度最大的位置均相同,且所有变量节点满足预设门限时,将该用户提前译码,已译码用户在以后的迭代中不再继续更新,从而降低算法的复杂度。仿真结果表明,提出算法在收敛速度和BER性能方面明显优于门限MPA算法,和原始MPA算法相比,该算法在保证BER性能的同时极大地降低了算法的复杂度。     

基于贪心策略的大规模MIMO系统信号检测算法

针对传统球形译码性能和计算复杂度受到初始半径及搜索策略制约的问题,提出了一种新的基于M算法的贪心策略球形译码检测算法,对树搜索的方法进行了改进,先将该层信号集合中的距离增量进行排序,然后选择距离增量最小的M个点为信号点,这样每一次选取的信号点相对该层都是局部最优的.仿真结果表明,相比于传统球形译码检测算法,当M为1时,该算法可以降低约30％的计算复杂度.使球形译码算法的效率得到了很大的提高,可以运用于大规模MIMO系统中.     

一种次优的低复杂度VBLAST信号检测算法

针对VBLAST系统,提出一种球形约束的堆栈检测(SC-Stack)算法.基于信道的MMSE排序QR分解(MMSE-SQRD)和堆栈树搜索(QRD-Stack)算法,所提算法利用部分连续干扰抵消(PSIC)算法计算球半径,并据此半径对分支和路径进行删减.复杂度分析和性能仿真表明,SC-Stack算法较QRD-Stack算法复杂度大大降低,性能不仅没有损失甚至有所改善;SC-Stack算法以低于球形译码(SD)算法的平均访问节点数和远远低于SD算法的最大访问节点数获得了几乎与之相同的性能.