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申请/专利权人：福州大学

摘要：本发明提供了一种SCMA‑OFDM系统上行链路的信道跟踪方法，在收发同步的情形下工作，以帧为单位，按以下步骤进行信号处理：步骤S1：定义符号；步骤S2：发送端，每个用户的二进制导频和二进制数据序列，按照SCMA‑OFDM的信号处理流程处理；步骤S3：接收端，对接收的每一帧的所有时域符号，依次去循环前缀和FFT，获得频域符号，提取其中的导频符号，进行导频位置上信道的估计；步骤S4：利用步骤S3的信道估计值，进行同一帧数据位置上信道的估计，进行信道跟踪。通过这样的处理，相对于无信道跟踪的系统，可以在相同的导频开销下，获得更好的用户数据检测性能，检测后的数据误比特率更低。

主权项：1.一种SCMA-OFDM系统上行链路的信道跟踪方法，其特征在于，在收发同步的情形下工作，以帧为单位，按以下步骤进行信号处理：步骤S1：定义如下符号，Q表示调制阶数，V表示用户数，K表示用户使用的稀疏码字的维数，N表示用户码字中非零元素的数目，M表示子载波数，CP_Len表示循环前缀长度，N_block表示一帧中包含导频符号在内的所有OFDM符号的数目，N_p表示其中导频符号的数目；步骤S2：发送端，每个用户的二进制导频和二进制数据序列，按照SCMA-OFDM的信号处理流程处理，即依次进行二进制到Q进制的转换，转换后的Q进制符号，映射成该用户码本中的某个K维码字，相邻的个码字构成的数据，作为一个OFDM频域符号，进行M点IFFT、加循环前缀，形成时域符号，然后按照特定帧格式发送；步骤S3：接收端，对接收的每一帧的所有时域符号，依次去循环前缀和FFT，获得频域符号，提取其中的导频符号，进行导频位置上信道的估计；步骤S4：利用步骤S3的信道估计值，进行同一帧数据位置上信道的估计，实现信道跟踪；所述步骤S2中特定帧格式，具体为：一帧中，OFDM符号数为N_block，其中前面是N_p个导频符号，后面是用户数据符号，且N_p≥V×NK；所述步骤S3中的导频位置上信道的估计方法如下：步骤S31：先利用估计所有用户非零子载波位置上的信道频率响应，其中[]T表示转置，表示由第v个用户非零子载波位置上的信道频率响应估计值构成的行矢量，[]-1表示矩阵求逆，表示以发送端第v个用户的第i个导频符号在所有子载波位置上的值作为主对角线构成的方阵，Xi＝[X1i,X2i,…,XVi]是由各个Xvi按从左到右的次序连接构成的矩阵，Xeffi是把Xi中所有全零列去除后的结果，表示Xeffi的共轭转置；Yi是接收到的第i个导频符号在所有子载波位置上的值构成的列矢量；步骤S32：对于v＝1,2,…,V,先生成K行列的全零矩阵接着把步骤S31中获得的行矢量以按列优先的原则转化为N行列的矩阵然后根据用户v的码字的稀疏模式，确定码字中非零元素的位置，从大到小，依次记为index1，index2，…，indexN，把的第1，2，…，N行分别填入的第index1，index2，…，indexN行；步骤S33：对于v＝1,2,…,V,把步骤S32中获得的矩阵以按列优先的原则转化成长度为M的列向量该矢量就是第v个用户在导频位置上所有子载波的信道频率响应估计值构成的矢量；所述步骤S4中的数据位置上的信道估计方法如下，对于所有v＝1,2,…,V，步骤S41：设定系数alfa，且0alfa1，令Id＝N_p，其中来自步骤S33的结果；步骤S42：用表示第v个用户在第Id个符号上所有子载波上发送的导频构成的列向量；步骤S43：求其中conj表示复数共轭，YId表示接收到的第Id个频域符号在所有子载波位置上的值构成的列矢量；步骤S44：Id＝Id+1，判断Id是否等于N_block，如果不是，执行S45，如果是,结束所有运算，得到的Id＝Np，Np+1，…，N_block-1就是数据位置上的信道估计结果，即完成该帧的信道跟踪；步骤S45：用对YId进行基于经典的消息传递算法MPA的用户数据检测，得到第v个用户的第Id个符号的二进制数据估计值；步骤S46：上述每个用户二进制数据估计值，分别按照SCMA-OFDM的发送信号处理流程，进行各用户的数据重建，即依次进行二进制到Q进制的转换，转换后的Q进制符号，映射成该用户码本中的某个K维码字，相邻的个码字构成的数据，记为步骤S47：返回步骤S43。

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