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申请/专利权人：南京邮电大学

摘要：本发明提供一种基于准同步SCMA的卫星物联网低复杂度多用户检测方法，通过估计时延对卫星物联网场景下SCMA系统中同一子载波上接受到的多用户的准同步叠加的信号进行划分，得到划分信号；计算划分信号各部分的联合概率，并根据信噪比对联合概率进行删减；根据删减过后的联合概率计算划分信号各部分的边缘概率，将计算得到的边缘概率传递给每个子载波，并根据因子图对边缘概率进行串行迭代传递至达到所设置的迭代停止门限，找出最大的边缘概率对应叠加码字组合，进而获得各子载波上用户所发送码字，对码字完成反映射，得到用户输出的译码比特。该方法能够实现对准同步信号进行高性能处理，大幅度降低复杂度的同时，有效提高译码性能。

主权项：1.一种基于准同步SCMA的卫星物联网低复杂度多用户检测方法，其特征在于：包括以下步骤，S1、通过估计时延对卫星物联网场景下SCMA系统中同一子载波上接受到的多用户的准同步叠加的信号进行划分，具体为，在同一个子载波上传输多个用户的数据，根据同一子载波上各个用户发送数据的估计时延差，对每个子载波上接收到的准同步叠加的信号进行划分，得到划分信号；S2、计算划分信号各部分的联合概率，并根据信噪比对联合概率进行删减；步骤S2中，计算划分信号各部分的联合概率： 其中，m为划分信号各部分序号，1≤m≤3N+2，N为发送的符号数，k为子载波序号，1≤k≤NC，NC为占用的子载波数量，j为用户序号，1≤j≤NU，NU为用户数量,n为各用户发送符号序号，1≤n≤N，rkm代表接收的经过划分的信号的第m部分，e*代表指数函数，xkjn代表第k个子载波上第j个用户发送的第n个符号所映射的码字，代表高斯白噪声方差，Ωk,m代表第k个子载波上第m部分划分信号对应的叠加用户集；步骤S2中，根据信噪比对联合概率进行删减，具体为，S21、根据每个用户码本中码字个数M确定划分信号各部分对应联合概率的个数β＝M3；S22、根据接收信号所处信噪比对联合概率进行删减，留下联合概率个数为χ＝1-αgβ，其中，0＜α＜1，α为删减概率比例；步骤S22中，根据接收信号所处信噪比对联合概率进行删减，具体为，S221、根据接收信号所处信噪比的大小，对仿真所处信噪比区间进行平均划分，不同的区间设定不同的删减概率比例α及阈值，将对应叠加码字联合概率小于设定阈值的删去；S221、删减概率比例α与接收信号所处信噪比成正比，即高信噪比下删减较多数的联合概率个数，低信噪比下删减较少数的联合概率个数；S3、根据删减过后的联合概率利用置信传播算法进行传播计算得到每个划分信号的边缘概率I，将计算得到的边缘概率传递给每个子载波，并根据因子图对边缘概率进行串行迭代传递至达到所设置的迭代停止门限，找出最大的边缘概率对应叠加码字组合，进而获得各子载波上用户所发送码字；步骤S3中，将计算得到的边缘概率I传递给每个子载波，并根据因子图对边缘概率I进行串行迭代传递至达到所设置的迭代停止门限，找出最大的边缘概率对应叠加码字组合，进而获得各子载波上用户所发送码字，具体为，S31、通过因子图的连接情况确定子载波与用户间关系；S32、设定迭代停止门限μ，初始化迭代次数q，以及各个用户发送码字的先验概率其中，M表示每个用户码本中码字的个数；S33、采用串行的迭代传递方式，利用计算的边缘概率I在同一次迭代中依次更新功能节点的消息和用户节点的消息，每经过一次迭代，因子图中传递的边缘概率I＝I+Δq，其中Δq为第q次迭代边缘概率的变化值，并使q＝q+1；步骤S33中，采用串行的迭代传递方式，利用计算的边缘概率在同一次迭代中依次更新功能节点的消息和用户节点的消息，具体为，S331、功能节点即子载波利用计算的边缘概率进行消息的更新，即在同一次迭代中可得到本次迭代以及上一次迭代中功能节点的边缘概率和其中，t为迭代次数序号，1≤t≤T，T为总的迭代次数，m为划分信号各部分序号，1≤m≤3N+2，N为发送的符号数，k为子载波序号，1≤k≤NC，NC为占用的子载波数量，xm表示叠加信号所划分的第m部分,表示对信号xm在第t次迭代时用户节点um向功能节点vk传递的边缘概率；S332、用户节点即用户利用功能节点所传递的信息更新消息,即其中，I表示边缘概率，j为用户序号，1≤j≤NU，NU为用户数量，uj代表第j个用户，k为子载波序号，1≤k≤NC，NC为占用的子载波数量，vk代表第k个子载波，t为迭代次数序号，1≤t≤T，T为总的迭代次数，m为划分信号各部分序号，1≤m≤3N+2，N为发送的符号数，xj代表用户j接收到的迭代传递消息，表示针对信号第t次迭代时功能节点到用户节点传递的边缘概率，表示除去用户节点j的同一子载波上其余用户节点的集合；S34、在因子图中传递的边缘概率I≥设定迭代停止门限μ时，找出最大的边缘概率对应叠加码字组合，获得各子载波上用户所发送码字，进入下一步骤S4；在因子图中传递的边缘概率I＜设定迭代停止门限μ时，返回步骤S33；S4、对码字完成反映射，得到用户输出的译码比特。

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百度查询： 南京邮电大学 基于准同步SCMA的卫星物联网低复杂度多用户检测方法