一种基于Logistic序列的IDMA交织方法技术

本发明专利技术属于移动通信技术领域，具体涉及一种基于Logistic序列的IDMA交织方法，包括：初始化IDMA系统参数，根据IDMA系统参数计算Logistic序列；采用门限法选取至少两个最优的Logistic序列；将最优的Logistic序列与待交织序列相乘，完成序列交织；本发明专利技术获得的Logistic序列不仅满足混沌和平衡度要求，而且具有强自相关和互相关特性，与待交织序列进行交织后可以获得更好的误码率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Logistic序列的IDMA交织方法
本专利技术属于移动通信
，具体涉及一种基于Logistic序列的IDMA交织方法。技术背景交织多址接入(InterleaveDivisionMultipleAccess,IDMA)技术作为一种非正交多址接入方式，可以显著提高移动通信系统吞吐量，也可以与功率域非正交多址接入技术、码分多址(CodeDivisionMultipleAccess，CDMA)、正交频分复用技术(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)和多输入输出天线系统(MultiInputMultiOutput，MIMO)等技术结合，因此受到广泛关注。在IDMA系统中，发送端多个用户数据可以共享同一扩频序列和时频资源，仅采用不同的交织器区分用户，在接收端采用交织和解交织的迭代方式，将多用户之间干扰高斯白噪声化，从而有效检测接收端多用户数据。IDMA利用不同的交织器来区分用户，并采用低复杂度的迭代检测方式，接收端必须首先知道发送端每个用户的交织器，并且每一次迭代检测过程中都需要进行交织与解交织运算，因此需要对数据缓冲区进行频繁的读写操作。所以当用户数较多时，随着交织器数量和长度的增加，计算速度将逐渐降低，接收端所占用的内部存储资源将逐渐增加，收发端的处理时延将逐渐增大，从而导致系统性能下降。目前，IDMA系统中一种基于随机序列的交织方法，不再采用传统的交织器和解交织器，而是将待交织的码片序列与随机序列相乘来实现交织的功能，将待解交织的码片序列与随机序列的共轭相乘来实现解交织的功能。该方法可以有效避免传统随机交织器的弊端。但是在交织序列长度受限时，基于随机序列的交织方法的系统性能较差，在进行序列交织的过程中造成较大误差，因此如何生成性能良好的Logistic序列作为IDMA系统交织序列，是IDMA系统交织方法中急需解决的问题。
技术实现思路
为解决以上现有技术问题，本专利技术提出了一种基于Logistic序列的IDMA交织方法，包括：初始化IDMA系统参数，根据IDMA系统参数计算Logistic序列；采用门限法选取至少两个最优的Logistic序列；将最优的Logistic序列与待交织序列相乘，完成序列交织。优选的，Logistic序列的表达式为：优选的，门限法选取最优的Logistic序列的过程包括：根据Logistic序列计算Logistic序列的Lyapunov指数；设置指数门限值，当Lyapunov指数大于指数门限值时，计算连续部分Logistic序列平衡度，否则重新计算新的Logistic序列，直到Lyapunov指数大于指数门限；设置平衡度门限，当连续部分Logistic序列满足平衡度门限要求，则对连续部分Logistic序列进行双极性化，否则重新确定Logistic序列的起始位置，并计算平衡度；根据连续部分Logistic序列双极性化结果计算互相关系数，设置互相关系数门限，当互相关系数小于互相关系数门限时，输出参与该互相关系数计算的Logistic序列；若互相关系数不满足互相关系数门限，重新获取新的Logistic序列。优选的，Lyapunov指数的表达式为：优选的，平衡度的计算公式为：优选的，Logistic序列的平衡度要求包括：判断E与平衡度门限ε的大小；当E≤ε时，此时的Logistic序列满足平衡度要求，当E＞ε时，Logistic序列开始位置k0加1，即k0＝k0+1，采用平衡度计算公式重新计算平衡度，直到E≤ε。优选的，双极化的公式为：优选的，计算互相关系数的表达式为：优选的，将双极化后的Logistic序列与待交织数据序列进行相乘的表达式为：xp,k＝zp,k·cp,k解交织的过程为：cp,k＝zp,k·xp,k。本专利技术获得的Logistic序列不仅满足混沌和平衡度要求，而且具有强自相关和互相关特性；本专利技术采用优化后的Logistic序列进行交织，相对于随机序列交织方法，在相同条件下可以获得更好的误码率性能。附图说明图1为本专利技术的系统流程框图；图2为本专利技术的IDMA发送和接收系统框图；图3为本专利技术交织方法和随机序列的交织方法性能对比图。具体实施方式为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术利用Lyapunov指数确定Logistic序列的最小比特长度，对满足平衡度要求的双极性化Logistic序列计算互相关，将满足互相关门限要求的Logistic序列与待交织数据序列相乘，完成交织。也可以根据满足互相关门限要求的Logistic序列和已经交织后的序列相乘，完成解交织。如图2所示，在进行IDMA系统的发射和接收过程中，用户的总数为P。在第p个用户的发射过程中，用户数据d首先经过信道编码得到数据b，对数据进行扩频得到码片序列c；然后码片序列c再与该用户的Logistic序列z相乘以实现类似交织的目的，最终得到该用户的发送信号x，其中Logistic序列与码片序列的长度相等。多个用户的发送信号经过多址信道生成接收信号r，基本信号估计(ElementarySignalEstimate，ESE)器产生各用户数据的外信息序列eESE(x)分别与该用户的Logistic序列z进行相乘，实现类似解交织的目的，然后输出解交织序列LPriori(c)再进行信道译码；每个用户的信道译码器迭代输出的外信息序列edec(c)再与该用户的Logistic序列z相乘，实现类似交织的目的，并将其输出的交织序列LPriori(x)反馈给ESE估计器进行反复迭代。其中，扩频码采用正交可变扩频因子OVSF(OrthogonalVariableSpreadingFactor)，采用的扩频码序列为{+1-1+1-1+1-1+1-1}。一种基于Logistic序列的IDMA交织方法，如图1所示，包括：初始化IDMA系统参数，根据IDMA系统参数计算Logistic序列；根据Logistic序列值计算Lyapunov指数，当Lyapunov指数大于指数门限值时，计算连续部分Logistic序列平衡度，否则重新计算新的Logistic序列，直到Lyapunov指数大于指数门限；设置平衡度门限，当连续部分Logistic序列满足平衡度门限要求，则对连续部分Logistic序列进行双极性化，否则重新确定Logistic序列的起始位置，计算平衡度；根据连续部分Logistic序列双极性化结果计算连续部分Logistic序列的互相关系数，设定互相关系数门限，当互相关系数不满足互相关系数门限时，重新获取新的Logistic序列；当互相关系数小于互相关系数门限时，输出参与该互相关本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Logistic序列的IDMA交织方法，其特征在于，包括：初始化IDMA系统参数，根据IDMA系统参数计算Logistic序列；采用门限法选取至少两个最优的Logistic序列；将最优的Logistic序列与待交织序列相乘，完成序列交织；/n其中，IDMA表示交织多址接入，Logistic表示混沌序列。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于Logistic序列的IDMA交织方法，其特征在于，包括：初始化IDMA系统参数，根据IDMA系统参数计算Logistic序列；采用门限法选取至少两个最优的Logistic序列；将最优的Logistic序列与待交织序列相乘，完成序列交织；
其中，IDMA表示交织多址接入，Logistic表示混沌序列。


2.根据权利要求1所述的一种基于Logistic序列的IDMA交织方法，其特征在于，Logistic序列的表达式为：



其中，yp,k+1表示第p个用户的第k+1个Logistic序列值，k＝0,1,2,...,K表示第k个序列值的编号，K表示最大Logistic序列长度，p表示用户编号，且p＝1,2,...,P，P表示最大用户数，L表示数字量化比特长度，μ表示Logistic系统参数。


3.根据权利要求1所述的一种基于Logistic序列的IDMA交织方法，其特征在于，所述门限法选取最优的Logistic序列的过程包括：根据Logistic序列计算Logistic序列的Lyapunov指数；设置指数门限值，当Lyapunov指数大于指数门限值时，计算连续部分Logistic序列平衡度，否则重新计算新的Logistic序列，直到Lyapunov指数大于指数门限；设置平衡度门限，当连续部分Logistic序列满足平衡度门限要求，则对连续部分Logistic序列进行双极性化，否则重新确定Logistic序列的起始位置，计算平衡度；根据连续部分Logistic序列双极性化结果计算连续部分Logistic序列的互相关系数，设置互相关系数门限，当互相关系数不满足互相关系数门限时，重新获取新的Logistic序列；当互相关系数小于互相关系数门限时，输出参与该互相关系数计算的Logistic序列，该序列为最优的Logistic序列；
其中，Lyapunov表示李雅谱诺夫指数。


4.根据权利要求3所述的一种基于Logistic序列的IDMA交织方法，其特征在于，Lyapunov指数的表达式为：



其中，λ表示Lyapunov指数，k＝0,1,2,...,K表示第k个序列值，K表示最大Logistic序列长度，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴广富，刘炼，郑文逸，李云，庄宏成，王茜竹，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50