基于OTFS-SCMA的多用户检测方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种基于OTFS

【技术实现步骤摘要】
基于OTFS
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SCMA的多用户检测方法及装置


[0001]本申请涉及无线通信领域，特别涉及一种基于OTFS
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SCMA的多用户检测方法及装置。

技术介绍

[0002]随着社会的进步，5G(第五代移动通信技术)以及未来移动通信技术的服务对象从人与人通信，扩展到了人与物、物与物的通信，如此对高移动环境中数据服务的可靠性的要求也越来越高。OTFS(Orthogonal Time Frequency Space，正交时频空)调制可以应用于高移动性的场景中，但是OTFS调制可能无法支持无线网络的大规模连接，因此可以通过将OTFS与SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏码多址接入)结合的方式，来解决OTFS调制无法支持无线网络的大规模连接的问题。其中，SCMA采用不同的稀疏码来区分多个用户。
[0003]现有技术的OTFS
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SCMA方案中，发送端先利用SCMA为不同用户的信号使用不同的码本进行编码，得到多个用户对应的叠加码字向量，然后利用OTFS对叠加码字向量进行调制，调制后的向量(发送向量)在信道中传输后到达接收端。之后，接收端接收经信道传输的调制后的向量，采用基于OTFS
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SCMA的多用户检测方法，先对调制后的向量进行DD(Delay Doppler，时延多普勒)域下的信道均衡，再进行DD域下的SCMA解码，如此可以得到每个用户对应的码字向量，完成多用户检测。
[0004]但是，上述接收端采用的基于OTFS
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SCMA的多用户检测方法中，DD域下的信道均衡容易受多普勒频移的影响，导致DD域下的信道均衡的效果较差，即导致在DD域下减小或消除码间干扰的效果较差，且受DD域下信道均衡的结果的影响，SCAM解码的解码性能也较差，导致检测结果的可靠性较差。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种基于OTFS
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SCMA的多用户检测方法及装置，可以在时域进行信道均衡，由于时域的信道均衡不受多普勒频域的影响，因此时域信道均衡的效果较好，进一步时域信道均衡的均衡结果经跨信息域转换后进行SCAM解码的解码性能也较好，从而检测结果的可靠性较高。所述技术方案如下：
[0006]第一方面，提供了一种基于OTFS
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SCMA的多用户检测方法，应用于接收端，所述方法包括：
[0007]对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值，所述时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示；
[0008]对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，所述DD域发送向量为所述多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示；
[0009]对所述DD域先验值进行DD域稀疏码多址接入SCMA解码，得到所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值；
[0010]根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定所述多个用户中每个用户的码字向量。
[0011]作为一个示例，所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定所述多个用户中每个用户的码字向量，包括：
[0012]确定循环数值，所述循环数值用于指示进行DD域SCMA解码的解码次数；
[0013]若所述循环数值不满足预设条件，则对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，将所述第二时域先验值作为所述第一时域先验值，并跳转至对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值的步骤，直至所述循环数值满足预设条件；
[0014]若所述循环数值满足所述预设条件，则将所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。
[0015]作为一个示例，所述对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，包括：
[0016]根据所述时域后验值和所述第一时域先验值，确定外信息，所述外信息为所述时域后验值中除所述第一时域先验值之外的其它信息；
[0017]对所述外信息进行酉变换，得到所述DD域先验值。
[0018]作为一个示例，所述时域后验值包括时域后验均值和时域后验协方差矩阵，所述第一时域先验值包括第一时域先验均值和第一时域先验协方差矩阵，所述外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，所述DD域先验值包括DD域先验均值和DD域先验协方差矩阵；
[0019]所述根据所述时域后验值和所述第一时域先验值，确定外信息，包括：
[0020]根据所述时域后验协方差矩阵和所述第一时域先验协方差矩阵，得到外信息协方差矩阵；
[0021]根据所述时域后验均值和所述第一时域先验均值，得到外信息均值；
[0022]所述对所述外信息进行酉变换，得到所述DD域先验值，包括：
[0023]对所述外信息协方差矩阵进行酉变换，得到所述DD域先验协方差矩阵；
[0024]对所述外信息均值进行酉变换，得到所述DD域先验均值。
[0025]作为一个示例，所述对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，包括：
[0026]根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验值；
[0027]对所述第二DD域后验值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验值；
[0028]根据所述第三时域后验值和外信息确定所述第二时域先验值，所述外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息。
[0029]作为一个示例，所述第一DD域后验值包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵，所述第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵；
[0030]所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验值，包括：
[0031]根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵确定所述DD域发送向
量的第二DD域后验协方差矩阵；
[0032]根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验均值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验均值。
[0033]作为一个示例，所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵确定所述DD域发送向量的第二DD域后验协方差矩阵，包括：
[0034]根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵，通过如下公式确定所述第二DD域后验协方差矩阵：
[0035][0036]其中，为所述第二DD域后验协方差矩阵，为第j个用户的第一DD域后验协方差矩阵，J为用户数；
[0037]所述根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于OTFS
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SCMA的多用户检测方法，其特征在于，应用于接收端，所述方法包括：对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值，所述时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示；对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，所述DD域发送向量为所述多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示；对所述DD域先验值进行DD域稀疏码多址接入SCMA解码，得到所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值；根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定所述多个用户中每个用户的码字向量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定所述多个用户中每个用户的码字向量，包括：确定循环数值，所述循环数值用于指示进行DD域SCMA解码的解码次数；若所述循环数值不满足预设条件，则对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，将所述第二时域先验值作为所述第一时域先验值，并跳转至对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值的步骤，直至所述循环数值满足预设条件；若所述循环数值满足所述预设条件，则将所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，包括：根据所述时域后验值和所述第一时域先验值，确定外信息，所述外信息为所述时域后验值中除所述第一时域先验值之外的其它信息；对所述外信息进行酉变换，得到所述DD域先验值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时域后验值包括时域后验均值和时域后验协方差矩阵，所述第一时域先验值包括第一时域先验均值和第一时域先验协方差矩阵，所述外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，所述DD域先验值包括DD域先验均值和DD域先验协方差矩阵；所述根据所述时域后验值和所述第一时域先验值，确定外信息，包括：根据所述时域后验协方差矩阵和所述第一时域先验协方差矩阵，得到外信息协方差矩阵；根据所述时域后验均值和所述第一时域先验均值，得到外信息均值；所述对所述外信息进行酉变换，得到所述DD域先验值，包括：对所述外信息协方差矩阵进行酉变换，得到所述DD域先验协方差矩阵；对所述外信息均值进行酉变换，得到所述DD域先验均值。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，包括：根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定所述DD域发送向量的第二DD域
后验值；对所述第二DD域后验值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验值；根据所述第三时域后验值和外信息确定所述第二时域先验值，所述外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息。6.如权利要求5所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁伟杰，文海锋，李双洋，巩译，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：