[发明专利]一种幅度空间干扰对齐信号分层方法

权利要求书

1.一种幅度空间干扰对齐信号分层方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：根据确定性信道原理构建K用户高斯干扰信道的发射信号的形式，发射信号为正实数并采用Q进制表示；

步骤2：满足发射节点的功率限制并根据各接收节点处的信噪比确定发射信号的总层数；

步骤3：设置发射信号需要满足的干扰对齐约束条件，实现幅度空间干扰对齐；

步骤4：限制发射信号中发射符号的取值范围来防止同层级叠加溢出，并获得信号的发射速率；

步骤5：以最大系统和速率为目标并满足所述干扰对齐约束条件，获得优化目标函数；

步骤6：使用整数规划方法之分支定界算法求解目标函数得到最优解；

步骤7：根据获得的最优解确定发射信号的有效层，确认各发射信号的信息位构成，最终完成发射信号的构建；

所述步骤1中，信道模型为K用户全连接高斯干扰信道，发射信号采用将二进制拓展后的Q进制表示，Q为正整数；用户k，k∈{1,2,…K}的发射信号形式为：

其中，l＝N,N-1,…,2,1,0,-1,-2,…-L表示发射信号X^[k]的第l层的发射符号，N表示最高非零信号层，L表示最低非零信号层；

所述步骤2中，由于发射信号X^[k]∈[0,Q^N]，则计算出发射信号的发射功率P_k＝E[(X^[k])²]≤Q^2N；假设发射功率限制为SNR_k，则有Q^2N≤SNR_k，于是计算出发射信号的总层数其中，Q^N表示发射信号X^[k]的最大值，Q^2N表示发射信号X^[k]所需的最大功率，SNR_k表示信噪比；

所述步骤3中，设b_kl表示用户k第l层是否是有效层，b_kl＝1表示是有效层，则该层携带信息，否则b_kl＝0，则该层不携带信息，即传输0；以幅度空间干扰对齐原则设置约束条件为b_jl'表示用户j第l'发射层是否是有效层；

所述步骤4中，在发射信号X^[k]的有效层，发射符号为其取值范围为发射符号编码在时间上相互独立且同分布，即在T个信道使用，用户k发射的码字为则用户k的发射速率为其中n表示发射信号的有效层数；

所述步骤5中，以最大系统和速率为目标，以干扰对齐为约束优化有效层的分配，目标函数表示为：

s.t.b_kl∈{0,1}

b_jl'表示用户j第l'发射层是否是有效层。