[发明专利]一种用于MIMO-SCMA系统的检测方法

摘要

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种用于MIMO‑SCMA系统的检测方法。本发明主要包括：(1)通过对接收信号进行ZF或者MMSE检测，再对各天线上的多用户的数据进行MPA检测初始解；(2)对MIMO‑SCMA系统的数学模型进行线性等效变换，转换为MIMO系统的数学模型；(3)在等效的MIMO系统模型中执行邻域搜索算法。将初始解置为当前解，找到当前解的邻域空间集合中ML代价最小的解，若该解的ML代价值小于当前解，则将该解更新为当前解，继续循环搜索过程，否则循环终止，输出最终解。若循环次数超过上限值，算法也终止，当前解即为最终输出解。本发明的有益效果是：相较于ML算法具有低复杂度的优势。

主权项

1.一种用于MIMO‑SCMA系统的检测方法，定义MIMO‑SCMA系统用户数为J，资源数为K，基站端发射天线数为T，每个用户的接收天线数为R，码本码字数为M，其特征在于，包括以下步骤：S1、产生信息比特：根据系统参数，在基站端生成总的信息比特数为JT log₂(M)；S2、SCMA编码：首先，将各个用户的比特流b_j映射至N维的星座，即高维调制；然后将N维的非零星座点映射至K维码字，N<K，即稀疏扩频；S3、信息发送：在基站端，将各个用户的信息经过SCMA编码后得到的码字叠加在一起，经过天线发送出去；S4、接收端进行信号检测；对于接收端的某个用户，其接收信号表示为：y＝Hx+n其中，表示基站端的发送码字，表示接收端的接收符号向量，表示加性高斯白噪声向量，其元素服从均值为0、方差为σ²的高斯分布；信道矩阵H为：则对接收信号y的具体检测方法为：S41、对接收信号y进行MMSE检测，得到检测符号为：S42、对各个天线上检测符号进行MPA检测，分离各个用户的信息，得到初始解s₀；S43、对MIMO‑SCMA系统的数学模型进行线性等效变换，转换为MIMO系统的数学模型：其中，为接收符号，为高斯白噪声，为发送符号向量，其元素为PSK/QAM调制符；等效变换后的信道矩阵为：其中，F为SCMA因子图矩阵，d_f为每个资源上冲突的用户数，θ_u为高维调制星座的旋转角度，u＝1,...,d_f；S44、将初始解s₀置为当前解，并进行邻域搜索s⁽ⁱ⁾；对于解向量s，其邻域空间集合为该集合中所有的解向量与s仅有一个调制符不同；根据邻域定义，搜索当前解s⁽ⁱ⁾的邻域空间解，找到中ML代价最小的解：S45、判断φ(g)<φ(s⁽ⁱ⁾)是否成立，若是，则更新当前解s⁽ⁱ⁺¹⁾＝g，并回到步骤S44，若否，则进入步骤S46；S46、输出最终解S47、对最终输出的解向量进行数字解调，恢复得到原始比特信息。