[发明专利]基于重复编码和多天线分集的时间资源SCMA传输方法

权利要求书

1.基于重复编码和多天线分集的时间资源SCMA传输方法，其特征在于，该方法的具体步骤为：

步骤一：发送端用户根据基于星座图旋转的两个SCMA码本对要发送的信息进行编码，生成发送码字s；并将码字s经过深度为K×N_B或的交织，其中：K为时隙资源数，N_B为码元个数；

步骤二：对步骤一得到的交织后的信号进行重复编码，将重复编码后的信号加载到两根发射天线上进行发送，发送的两路不同信号经过平坦衰落信道后，通过两根接收天线接收到接收机；

步骤三：接收端用户对接收机接收到的两路不同信号进行最大比合并，获得最大比合并后的等效接收信号等效信道系数和等效噪声并对最大比合并后的等效接收信号进行解交织，得到第k个时隙上的接收信号和第k个时隙上信道系数的模值

所述接收端用户对接收机接收到的两路不同信号进行最大比合并，获得最大比合并后的等效接收信号等效信道系数和等效噪声其具体过程为：

引入为最大比合并后的等效信道系数，则经过最大比合并后的等效接收信号如下式所示：

其中：u_l[k]是u[k]中的第l个子元素；

等效信道系数和等效噪声通过下式求得：

其中：h^(1,1)[k]为第1根发射天线与第1根接收天线间的信道系数，h^(1,2)[k]为第1根发射天线与第2根接收天线间的信道系数，h^(2,1)[k]为第2根发射天线与第1根接收天线间的信道系数，h^(2,2)[k]为第2根发射天线与第2根接收天线间的信道系数；||·||为二范数，i_t代表接收天线，且i_t的取值为1或2，是共轭，代表从第i_t根发射天线到第i_r根接收天线间的信道系数，表示第k时隙上第l组内第i_r根接收天线上的噪声，1≤l≤L，L为SCMA信号的组数；

所述对最大比合并后的等效接收信号进行解交织，得到第k个时隙上的接收信号和第k个时隙上信道系数的模值其具体过程为：

其中：为第l组中的第k个时隙上的接收信号；为第l组中的第k个时隙上信道系数的模值，

步骤四：利用第k个时隙上的接收信号和第k个时隙上信道系数的模值计算出最大比合并后的概率信息P(k,ζ_k,m)，对最大比合并后的概率信息P(k,ζ_k,m)进行MPA检测，得到每个发送端用户发送的比特信息；

所述利用第k个时隙上的接收信号和第k个时隙上信道系数的模值计算出最大比合并后的概率信息P(k,ζ_k,m)，其具体过程为：

其中：ζ_k,m表示第k个时隙上不同用户发送的码字组合；β_k,m表示SCMA中第k个时隙上信号的子星座图中的第m个点，η_k表示归一化因子，N₀表示噪声的单边功率谱密度。

2.根据权利要求1所述的基于重复编码和多天线分集的时间资源SCMA传输方法，其特征在于，所述发送端用户根据基于星座图旋转的两个SCMA码本进行编码，生成发送码字s；其具体过程为：

s＝G·w

其中，G为对应码本的生成矩阵，w表示基带调制信号。

3.根据权利要求2所述的基于重复编码和多天线分集的时间资源SCMA传输方法，其特征在于，所述发送的两路不同信号经过平坦衰落信道后，通过两根接收天线接收到接收机，其具体过程为：

两根接收天线接收到的信号形式分别表示如下：

其中：表示第k个时隙上第l′组内第i_r根接收天线上接收到的信号向量，k＝1,2,…,K，表示第k时隙上第l′+1组内第i_r根接收天线上接收到的信号向量，u[k]＝[u₁[k],u₂[k],...,u_L[k]]为交织后形成的第k组发送信号，u₁[k]是u[k]中的第一个子元素；

为第1根发射天线与第i_r根接收天线间的信道系数，为第2根发射天线与第i_r根接收天线间的信道系数，且信道系数和服从循环对称复高斯分布；表示第k时隙上第l′组内第i_r根接收天线上的噪声，表示第k时隙上第l′+1组内第i_r根接收天线上的噪声，i_r的取值为1或2，1≤l≤L，L为SCMA信号的组数，l′＝2l-1。