一种5G通信系统接收端基带信号联合处理方法技术方案

本发明专利技术公开了一种5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，该方法以置信传播为基础，包括以置信传播的方法进行信道估计，以置信传播的方法进行大规模多输入多输出检测，以置信传播的方法进行非正交多址接入，以置信传播的方法进行差错控制编码。本发明专利技术可以提高5G通信系统的差错性能，降低误码率，提高5G通信系统的接收端的可靠性，更有利于硬件的配置。

A joint signal processing method for receiving terminal band signal in 5G communication system

The invention discloses a 5G communication system receiving terminal with signal processing method combined with the method, based on belief propagation, including channel estimation method using belief propagation method, with belief propagation for large-scale multi input multi output detection, non orthogonal multiple access to belief propagation method, error control encoding method to belief propagation. The invention can improve the error performance of the 5G communication system, reduce the bit error rate, improve the reliability of the receiver of the 5G communication system, and be more conducive to the configuration of the hardware.

【技术实现步骤摘要】
一种5G通信系统接收端基带信号联合处理方法
本专利技术属于无线通信传输，尤其涉及一种5G通信系统接收端基带信号联合处理方法。
技术介绍
面对5G的需求，差错控制编码(errorcorrectioncode，ECC)，多址接入(multipleaccess，MA)，多输入多输出(multipleinput-multipleoutput，MIMO)，信道估计(channelestimation)都成为5G的关键技术，构成5G的基本通信系统。在5G系统的接收端，ECC译码，多址检测，大规模MIMO检测，以及信道估计都已成为5G通信系统接收机的重要组成部分。
技术实现思路
专利技术目的：为了使得整个通信系统的接收端的可靠性更高，以及更有利于硬件的配置，本专利技术提供一种5G通信系统接收端基带信号联合处理方法。技术方案：一种5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，该方法以置信传播为基础，包括以置信传播的方法进行信道估计，以置信传播的方法进行大规模多输入多输出检测，以置信传播的方法进行非正交多址接入，以置信传播的方法进行差错控制编码，发送端和接收端均通过置信传播的方法设计并实现。有益效果：本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，其特征在于，该方法以置信传播为基础，包括以置信传播的方法进行信道估计，以置信传播的方法进行大规模多输入多输出检测，以置信传播的方法进行非正交多址接入，以置信传播的方法进行差错控制编码，发送端和接收端均通过置信传播的方法设计并实现。

【技术特征摘要】
1.一种5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，其特征在于，该方法以置信传播为基础，包括以置信传播的方法进行信道估计，以置信传播的方法进行大规模多输入多输出检测，以置信传播的方法进行非正交多址接入，以置信传播的方法进行差错控制编码，发送端和接收端均通过置信传播的方法设计并实现。2.根据权利要求1所述的5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，其特征在于，以基本的置信传播方法为基础，将基带处理的各个模块的相关算法以节点和节点之间的置信度互联、传播、进化的形式加以统一规范化描述，并给出相应的因子图描述，所述因子图包括单个独立的因子图、若干个因子图的简单结合、若干因子图结合后同时考虑各个子因子图相互间约束关系后的化简版本、其他因子图的结合形式中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，其特征在于，还包括基于因子图迭代的，用统一置信传播机制处理一个或多个基带处理模块的联合置信传播迭代方法。4.根据权利要求2或3所述的5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，其特征在于，所述基带处理模块包括信道估计模块、大规模多输入多输出检测模块、非正交多址接入模块、差错纠正模块；所述大规模多输入多输出检测模块包括复数域检测、实数域检测。5.根据权利要求2或3所述的5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，其特征在于，所述基带处理模块之间存在附加操作，包括交织、补零、打孔、截断。6.根据权利要求1至3任一所述的5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，其特征在于，建立系统模型：(1)所述差错控制编码方法考虑线性分组码的情况，设共有J个用户，每个用户有k个比特数据需要传输，将每个用户的k个比特编码为b个比特，通过未编码向量与信道编码生成矩阵得到编码后向量：xj＝Guj其中，uj表示第j个用户的k×1的未编码向量，G表示b×k信道编码生成矩阵，xj表示第j个用户的编码后的b×1向量；(2)第j个用户的一组编码后向量xj通过非正交多址接入编码为一组待传输向量：[nxj1,nxj2…nxjV]＝NOMA(xj)其中，nxjv表示对xj用非正交多址接入编码后的序列，NOMA()表示非正交多址接入编码；(3)将所述待传输向量进行ifft处理后再发送：nXjv＝ifft(nxjv)v＝1,2,3…V其中ifft()表示对信号进行快速傅里叶变换的逆变换处理，CP()表示对信号做循环前缀内插，即为第j跟天线上第v连续传输的时域信号，nXjv为对nxjv做快速傅里叶逆变换后的信号。7.根据权利要求6所述的5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，其特征在于，建立信道模型：Yv(k)＝H(k)nxv(k)+nv(k)式中，H(k)∈CN×J是第k个分量上的信道频率响应矩阵，nxv(k)＝[nx1v(k),nx2v(k)…nxJv(k)]H∈CJ×1，Yv(k)＝[Y1v(k),Y2v(k)…YNv(k)]H∈CN×1,nv(k)是高斯白噪声，CN×J是N×J的复数矩阵，CJ×1是J维列向量，CN×1是N维列向量。8.根据权利要求7所述的5G通信系统接收端基带信号联合处理方法，其特征在于，基于置信传播的分离估计检测译码方法包括以下步骤：(a)所述步骤(3)中的信道频率响应矩阵H(k)∈CN×J的估计值通过信道估计获取：(a1)进行初始化设置，设信道参数节点的自身信息为LCFk，设信道参数节点向观测节点发送的信息为LCFOk→i，LCFk和LCFOk→i的初始值设为0；(a2)观测节点向信道参数节点发送信息，设观测节点向信道参数节点发送的信息为LOCFi→k，输出LOCFi→k：LOCFi→k＝CHKOCF(xplt,LCFOl→i),l∈N(ONi)/k式中，CHKOCF表示关于已知的导频序列xplt和LCFOk→i的校验函数，N(ONi)/k表示除去第k个所有与第i个观测节点相连的信道参数节点的集合；(a3)信道参数节点更新自身信息，并向观测节点传回LCFOk→i信息：其中N(CFNk)/i代表除了第i个观测节点外，所有与第k个信道参数节点相连的变量节点的集合；(a4)重复步骤(a2)、(a3)迭代至少一次，将输出的LCFk的均值作为信道估计值，即信道频率响应矩阵H(k)∈CN×J的估计值；(b)所述步骤(2)中的待传输向量通过大规模多输入多输出检测获取：(b1)进行初始化设置，设变量节点自身信息为LVj，设变量节点向观测节点发送的信息为LVOj...

【专利技术属性】
技术研发人员：张川，景树森，尤肖虎，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32