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申请/专利权人：深圳北航新兴产业技术研究院

摘要：本发明提出一种基于差分相位调制的无导频强化SlottedALOHA大规模随机接入与传输方法，包括步骤如下：步骤一：差分编码调制与帧结构；步骤二：发送信号通过无线信道到达基站；步骤三：接收端信号检测；包括：用户前导码检测、用户信号检测及利用已求解信息进行干扰消除；步骤四：仿真验证与性能评估。本发明通过强化SlottedALOHA传输协议，有效地解决了两步随机接入流程中的用户竞争问题，提升两步随机接入的成功率，进而降低大规模通信场景随机接入中的系统延时。此外，本发明通过差分相位调制以及非相干检测与迭代检测相结合的差分相位调制检测算法，节省了导频开销，能够在无导频情况下达到传统使用导频方案中相同的接入吞吐量，提升了系统的频谱效率。

主权项：1.一种基于差分相位调制的无导频强化SlottedALOHA大规模随机接入与传输方法，其特征在于，包括具体步骤如下：步骤一：差分编码调制与帧结构考虑单基站，M用户的大规模通信系统；用户与基站均使用单天线进行发送与接收；考虑强化SlottedALOHA协议中总时隙的数量为T；基站通过波束扫描向用户发送同步块；用户通过解码同步块完成下行同步并获得随机接入的配置信息；当用户需要发起随机接入请求时，用户首先通过物理随机接入信道发送前导码字，随后通过物理上行共享信道发送随机接入中的数据负载；步骤二：发送信号通过无线信道到达基站发送信号通过无线信道到达基站；考虑基站与用户的信道为多径信道，路径数为P，其中路径1的平均信道增益最高且高于其余路径20dB以上；当考虑充满很多反射体的信道环境时，信道模型将退化为单径信道；基站与用户之间存在多普勒频移；对于任意用户，假设其信道系数在单个时隙内保持不变，多普勒频移在T个时隙内保持不变；步骤三：接收端信号检测3.1用户前导码检测接收机首先进行前导码检测，检测时隙内的竞争用户数量，完成定时提前量的测定，以实现用户与基站间的上行时间同步，为后续数据传输提供精准的时间同步信息；基站通过本地前导码字对每一时隙接收到的前导码信号进行相关操作的方法实现前导码检测；3.2用户信号检测接收端通过前导码检测获取用户定时信息后，对用户进行信号检测；在每一个时隙内，接收机以每一定时信息为起点，对后续Npayload个符号进行信号检测；此处考虑在时隙t内用户m发送其第d个副本，即t＝tm,d；接收机通过前导码检测获知用户定时信息信号检测共有差分调制非相干检测、基于数据辅助多普勒频移与信道系数估计、差分调制迭代相干检测三个步骤；3.3利用已求解信息进行干扰消除接收机利用已求解用户的消息序列以及用户其余副本所在时隙的位置信息进行干扰消除操作；步骤四：仿真验证与性能评估在地面信道与卫星信道下，分别进行系统的吞吐量随用户承载率变化的数值仿真。

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