[发明专利]一种针对并发频谱访问模型的非合作式二级用户接收机

权利要求书

1.一种针对并发频谱访问模型的非合作式二级用户接收机，设定二级用户与二级用户基站在主用户系统的干扰下进行通信，且在每一个字块传输的过程中，信道保持不变，每一个传输字块包含N个符号，主用户系统与二级用户系统在符号水平上保持同步，则二级用户接收机收到的离散信号为：

y＝hx+gs+w∈C^N×1

式中，w∈C^N×1表示信道加性噪声，x∈C^N×1是来自二级用户发送机的信号，s∈C^N×1是来自主用户的干扰信号，h∈C是二级用户发送机到二级用户接收机之间的信道系数，g∈C是主用户发送机到二级用户接收机之间的信道系数；

同时设定x和s均为调试好的信号，x由星座点中的元素组成，s∈C^N×1由星座点中的元素构成，星座点的信号功率均被归一化为单1；h通过导频估计为已知参数，在非合作式前提下，g是未知的；信号矩阵x结构为：数据序列首先通过信道编码和交织得到二进制序列b＝[b₁,b₂,...,b_N]，其中b_i＝[b_i,1,b_i,2,...,b_i,P]，每一个b_i通过调制函数f:{0,1}^P→X映射为x_i；

其特征在于，所述二级用户接收机包括：线性估计器、解调与译码模块和聚类模块，其中，二级用户接收机收到的离散信号输入线性估计器，线性估计器分别与解调与译码模块和聚类模块数据交换，由解调与译码模块输出最终判决数据，具体的是：

所述线性估计器用于根据接收信号y以及由解调与译码模块和聚类模块每一次迭代的输入和分别估计出输出和到解调与译码模块和聚类模块，所述z为引入的参数，定义z＝gs；具体为：

根据y＝hx+gs+w，线性估计器结合x的先验均值与方差获得x的最小线性均方差估计：

σ²为高斯分布的标准方差；

同时，线性估计器结合z的先验均值与方差获得z的最小线性均方差估计：

线性估计模块对于x的估计输出为：

线性估计模块对于z的估计输出为：

所述解调与译码模块基于输入的对x进行估计，得到输出具体为：

解调与译码模块包括软解调器、交织器、解交织器、软入软出译码器和软调制器，输入为线性估计模块的输出，进入软解调器后输出对数似然比

其中(f^-1(S_k))_j表示f^-1(S_k)的第j比特，然后从减去以得到外信息对数似然比，再将该对数似然比经过解交织模块后输入软入软出译码器，得到的译码器输出经过交织器并减去先验信息得到

随后软调制器映射对数似然比为符号信息：

其中x_i＝f(b_i)且

解调与译码模块的输出为：

所述聚类模块用于估计出接收机接收信号y中的干扰信号，即根据输入得到输出作为z的估计，为线性估计模块的输出具体为：

采用K-means算法以及基于混合高斯模型的EM算法来估计出z，即得到输出对于外信息输出令且可得：

其中c和α是待确定的参数；

令：

其中的div{·}表示散度，采用统计学的方式近似计算散度

z^post＝D(z^pri)

其中δ是一个极小量，n表示高斯0均值协方差矩阵为I的噪声；

最后聚类模块的输出为：