一种基于最大化最小乘积距离准则的SCMA码本搜寻方法，本发明专利技术涉及SCMA码本搜寻方法。本发明专利技术是要解决SCMA对码本的设计难度更大，要求更高的问题，而提出的一种基于最大化最小乘积距离准则的SCMA码本搜寻方法。该方法是通过步骤一、画出星座图QPSK1和QPSK2；步骤二、得到旋转之后的QPSK1和QPSK2星座图；步骤三、得到两个对应的16点的SCMA星座图中各星座点的位置坐标；步骤四、计算的乘积距离Rij中选取乘积距离Rij的最小值；步骤五、得到所有的最小乘积距离Rij的最小值；步骤六、确定使Rij最大的旋转角度值θmax等步骤实现的。本发明专利技术应用于SCMA码本搜寻领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及SCMA码本捜寻方法，特别设及一种基于最大化最小乘积距离准则的 SCM码本捜寻方法。
技术介绍
稀疏码多址接入(SCMA)是一种新型的非正交多址接入方式，是华为针对高频谱利 用效率而提出的一种高速传输技术，该空口技术已被列为5G移动通信候选标准，相比于传 统的多址接入技术，它具有容量高时延小传输速率快等优点，抗多径能力强，同时也克服了 CDMA远近效应的不足。与低密度信号化DS)相比，SCMA加入了码本设计，从而获得了一定的 码本增益，但与此同时，与传统星座点设计所不同的是，SCMA对码本的设计难度更大，要求 更高，目前尚未提出最优化的码本设计方法，因此如何设计出性能更好的码本已成为SCMA 面临的巨大挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决SCMA对码本的设计难度更大，要求更高的问题，而提出 的一种基于最大化最小乘积距离准则的SCMA码本捜寻方法。 上述的专利技术目的是通过W下技术方案实现的： 步骤一、画出两个完全相同的标准QPSK星座图，分别为QPSKl和QPSK2其中，QPSK星 座图中有4个星座点，4个星座点均在一个圆上，4个星座点中相邻两个星座点分别与原点连 线的夹角为90%星座点距离原点的距离表示调制后信号的幅值，星座点与原点间连线与横 轴正半轴夹角表示调制后信号的相位； 步骤二、分别两个星座图QPSKl和QPSK2旋转相同角度目，得到两个完全相同的旋转 之后的QPSKl星座图和QPSK2星座图； 步骤S、根据两个旋转之后QPSKl星座图和QPSK2星座图，计算得到两个对应的16 点的SCM星座图中各星座点的位置坐标;其中，每个16点的SCMA星座图中有16个点，每个点 的4个比特为Bl、B2、B3和B4;两个对应的16点的SCMA星座图包括第一个16点的SCMA星座图 和第二个16点的SCM星座图；[000引步骤四、根据步骤=得到的位置坐标计算第一个16点的SCMA星座图中任意两个相 对应的点的欧氏距离Rw和第二个16点的SCMA星座图中任意两个相对应的点的欧氏距离 Rw的乘积距离Ru;在计算的乘积距离Ru中选取乘积距离Ru的最小值；其中，Rij = Riji X Rij2 1 y。6，1 y。6,且i辛j，巧Pj分别为16点星座图中不同的星座点；[001U 步骤五、将旋转角度0从0°增加 A 0，将0+A 0重复步骤二~四，直至0+A 0增加至 90°为止，得到所有的最小乘积距离Rij的最小值;其中，目为0°~90% A 0为0.0001°~1% [001^ 步骤六、对旋转角度0值进行遍历，确定步骤五中所有的最小乘积距离Ru所对应的 旋转角度0中使Ri原大的旋转角度值0max;所有的最小乘积距离Rij所对应的旋转角度0中使Rij最大的旋转角度值0max;根据 最大旋转角度值得到满足最大化最小乘积距离准则的一对16点SCMA码本。 其中，一对16点SCMA码本包括码本1的16点的SCMA星座图和码本2的16点的SCMA星 座图；码本1的16点的SCMA星座图是由QPSK1星座图和QPSK2星座图旋转后的横轴坐标得到 的;码本2的16点的SCMA星座图是由QPSKl和QPSK2星座图旋转后的纵轴坐标得到的。[001引专利技术效果 本专利技术W低阶星座点旋转映射的16点SCMA码本模型为基础，提出能够得到满足最 大化最小乘积距离准则的SCMA码本捜寻方法。 本专利技术采用了低阶星座点旋转映射模型，同时对多个资源上的码本进行了联合设 计，提出能够得到满足最大化最小乘积距离准则的16点SCMA码本设计方案 本专利技术提出的设计方案操作简单，计算量小，直接通过低阶星座点旋转映射模型 即可W得到高阶的星座图，并且得出的结果既考虑了汉明距离，又通过旋转角度的确定考 虑了乘积距离。因此，本专利技术提出的设计方案在实现足够简单的情况下又保证了误码率性 能。 采用本专利技术提出的最优角度捜寻方法，由于旋转90度后会和0度时重合，所W角度 旋转范围为0°到90%仿真中设定横轴为角度，纵轴为最小乘积距离，首先角度捜寻间隔为1 度，可W看出满足最大化最小乘积距离的乘积距离的旋转角度设定在30°到40° W及50°到 60°之间，且两者关于45°对称如图4。 接下来进一步增加角度捜寻范围，在50°至化0°之间进行间隔为0.1°的捜寻，得到 如下仿真图如图5。经过不断减少角度捜寻间隔，计算精度为小数点后4位时，确定符合最大 化最小乘积距离的角度为58.2825°。【附图说明】 图1(a)为【具体实施方式】一提出的QPSKl星座图； 图1(b)为【具体实施方式】一提出的QPSK2星座图； 图2(a)为【具体实施方式】一提出的QPSKl经旋转后得到的星座图； 图2(b)为【具体实施方式】一提出的QPSK2经旋转后得到的星座图； 图3(a)为【具体实施方式】一提出的码本1的SCMA16点星座图； 图3(b)为【具体实施方式】一提出的码本2的SCMA16点星座图； 图4为【具体实施方式】一提出的不同旋转角度0下最小乘积距离数值示意图；其中， 横轴为旋转角度0(增加角度间隔为1° )，纵轴为该角度下最小乘积距离的数值。 图5为【具体实施方式】一提出的不同旋转角度0下最小乘积距离数值示意图；其中， 横轴为旋转角度e，（增加角度间隔为0.1°)纵轴为该角度下最小乘积距离的数值。【具体实施方式】【具体实施方式】 一:本实施方式的一种基于最大化最小乘积距离准则的SCMA码本捜 寻方法，具体是按照W下步骤制备的： 步骤一、画出两个完全相同的标准QPSK(四相相移键控)星座图，分别为QPSKl(如 图1(a))和QPSK2(如图1(b))，功率均为曰，即每个星座点到原点的距离为a;(标准的QPSK(参 考书中可见)默认功率a为I，运里我也直接规定为I，运里QPSK坐标会直接关系到之后得到 的16点坐标，因为16点坐标就是根据QPSK坐标而来的）其中，QPSK星座图中有4个星座点，4 个星座点均在一个圆上，4个星座点中相邻两个星座点分别与原点连线的夹角为90%星座 点距离原点的距离表示调制后信号的幅值，星座点与原点间连线与横轴正半轴夹角表示调 制后信号的相位； 步骤二、分别两个星座图QPSKl和QPSK2旋转相同角度目，得到两个完全相同的旋转 之后的QPSKl星座图（如图2(a))和QPSK2星座图（如图2(b)); 步骤S、根据两个旋转之后QPSKl星座图和QPSK2星座图，计算得到两个对应的16 点的SCM星座图中各星座点的位置坐标;其中，每个16点的SCMA星座图中有16个点，每个点 的4个比特为Bl、B2、B3和B4;两个对应的16点的SCMA星座图包括第一个16点的SCMA星座图 和第二个16点的SCM星座图； 举例说明如下：第一个16点星座图中的1011，其中前两个数字10根据步骤二中第 一个QPSKl星座图中的10对应的Xl轴坐标确定横坐标，后两个数字11根据步骤二中第二个 星座图QPSK2星座图中的11对应yl轴坐标确定纵坐标。同理，第二个16点QPSK2星座图中的 0100,其中前两个数字Ol根据步骤二中第一个QPSKl星座图中的Ol对应的x2轴坐标确定横 坐标，后两个数字00根据步骤二中第二个QPSK2本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于最大化最小乘积距离准则的SCMA码本搜寻方法，其特征在于一种基于最大化最小乘积距离准则的SCMA码本搜寻方法具体是按照以下步骤进行的：步骤一、画出两个完全相同的标准QPSK星座图，分别为QPSK1和QPSK2；其中，QPSK星座图中有4个星座点，4个星座点均在一个圆上，4个星座点中相邻两个星座点分别与原点连线的夹角为90°，星座点距离原点的距离表示调制后信号的幅值，星座点与原点间连线与横轴正半轴夹角表示调制后信号的相位；步骤二、分别两个星座图QPSK1和QPSK2旋转相同角度θ，得到两个完全相同的旋转之后的QPSK1星座图和QPSK2星座图；步骤三、根据两个旋转之后QPSK1星座图和QPSK2星座图,计算得到两个对应的16点的SCMA星座图中各星座点的位置坐标；其中，每个16点的SCMA星座图中有16个点，每个点的4个比特为B1、B2、B3和B4；两个对应的16点的SCMA星座图包括第一个16点的SCMA星座图和第二个16点的SCMA星座图；步骤四、根据步骤三得到的位置坐标计算第一个16点的SCMA星座图中任意两个相对应的点的欧氏距离Rij1和第二个16点的SCMA星座图中任意两个相对应的点的欧氏距离Rij2的乘积距离Rij；在计算的乘积距离Rij中选取乘积距离Rij的最小值；其中，Rij＝Rij1×Rij21≤i≤16,1≤j≤16,且i≠j,i和j分别为16点星座图中不同的星座点；步骤五、将旋转角度θ从0°增加Δθ，将θ+Δθ重复步骤二～四，直至θ+Δθ增加至90°为止，得到所有的最小乘积距离Rij的最小值；其中，θ为0°～90°；Δθ为0.0001°～1°；步骤六、对旋转角度θ值进行遍历，确定步骤五中所有的最小乘积距离Rij所对应的旋转角度θ中使Rij最大的旋转角度值θmax；所有的最小乘积距离Rij所对应的旋转角度θ中使Rij最大的旋转角度值θmax；根据最大旋转角度值θmax得到满足最大化最小乘积距离准则的一对16点SCMA码本；其中，一对16点SCMA码本包括码本1的16点的SCMA星座图和码本2的16点的SCMA星座图；码本1的16点的SCMA星座图是由QPSK1星座图和QPSK2星座图旋转后的横轴坐标得到的；码本2的16点的SCMA星座图是由QPSK1和QPSK2星座图旋转后的纵轴坐标得到的。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：韩帅，郭诚，张佳琪，沙学军，张中兆，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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