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一種稀疏碼本多址接入碼本優(yōu)化設計方法

景小榮 陶紅寶

景小榮, 陶紅寶. 一種稀疏碼本多址接入碼本優(yōu)化設計方法[J]. 電子與信息學報, 2019, 41(1): 24-31. doi: 10.11999/JEIT180208
引用本文: 景小榮, 陶紅寶. 一種稀疏碼本多址接入碼本優(yōu)化設計方法[J]. 電子與信息學報, 2019, 41(1): 24-31. doi: 10.11999/JEIT180208
Xiaorong JING, Hongbao TAO. Optimization Design Method for Sparse Code Multiple Access Codebooks[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(1): 24-31. doi: 10.11999/JEIT180208
Citation: Xiaorong JING, Hongbao TAO. Optimization Design Method for Sparse Code Multiple Access Codebooks[J]. Journal of Electronics & Information Technology, 2019, 41(1): 24-31. doi: 10.11999/JEIT180208

一種稀疏碼本多址接入碼本優(yōu)化設計方法

doi: 10.11999/JEIT180208 cstr: 32379.14.JEIT180208
基金項目: 國家科技重大專項(2016ZX03001010-004),重慶市重點產業(yè)共性關鍵技術創(chuàng)新專項(cstc2017zdcy-zdyfX0021)
詳細信息
    作者簡介:

    景小榮:男,1974年生,博士,教授,主要研究方向多天線技術、非正交多址接入技術

    陶紅寶:男,1992年生,碩士生,研究方向非正交多址系統(tǒng)信號處理

    通訊作者:

    景小榮 jingxr@cqupt.edu.cn

  • 中圖分類號: TN929.5

Optimization Design Method for Sparse Code Multiple Access Codebooks

Funds: The National Science and Technology Major Special Project of China (2016ZX03001010-004), The Innovation Project of the Common Key Technology of Chongqing Major Industry (cstc2017zdcy-zdyfX0021)
  • 摘要:

    稀疏碼多址接入(SCMA)作為一種具有競爭力的非正交多址接入(NOMA)技術,該技術通過高維調制與稀疏擴頻的結合,有效地提升了系統(tǒng)的頻譜效率。該文針對現有SCMA碼本設計中存在的問題,提出一種同時適用于高斯信道和瑞利衰落信道的SCMA碼本優(yōu)化設計方法。在該方法中,首先通過旋轉基準星座和母星座,實現母星座在各個維度上投影點間的最小歐氏距離以及疊加在單個資源塊上的總星座中與各用戶對應的星座圖上星座點間的最小歐氏距離的最大化,以提升SCMA碼本在高斯信道下的性能;進而在保持總星座上星座點間最小歐氏距離不變的條件下,通過旋轉疊加在單個資源塊上多個用戶的星座,優(yōu)化疊加在單個資源塊上的與各用戶對應的星座圖中星座點間最小乘積距離和信號空間分集(SSD)階數,最后結合Q路坐標交織技術獲得額外的分集增益,以提升系統(tǒng)抗信道衰落的能力。仿真結果顯示:在高斯信道和瑞利衰落信道下,該文設計的SCMA碼本的性能均明顯優(yōu)于華為公司提出的SCMA碼本和低密度擴頻多址接入(LDS-MA)技術。

  • 圖  1  QPSK星座旋轉投影示意圖

    圖  2  母星座擴展示意圖

    圖  3  疊加在第$k$個資源塊上的${d_f}$個用戶的總星座圖${{{C}}_k}$${{{C'}}_k}$

    圖  4  高斯信道條件下不同碼本的BER性能比較

    圖  5  瑞利信道條件下不同碼本的BER性能比較

    圖  6  高斯信道條件下SCMA碼本大小不同時的BER性能對比

    圖  7  瑞利信道條件下SCMA碼本大小不同時的BER性能對比

    圖  8  不同維度SCMA碼本在高斯信道條件下的BER性能對比

    圖  9  不同維度SCMA碼本在瑞利信道條件下的BER性能對比

    表  1  仿真條件

    信道高斯信道和瑞利衰落信道
    信道編碼1/3碼率Turbo編碼
    幀長${L_{fr}}$1024 bit
    幀數${N_{fr}}$300
    譯碼算法Max-log MPA
    Max-log MPA迭代次數7
    下載: 導出CSV
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  • 加載中
圖(9) / 表(1)
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出版歷程
  • 收稿日期:  2018-02-28
  • 修回日期:  2018-09-07
  • 網絡出版日期:  2018-09-21
  • 刊出日期:  2019-01-01

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