[发明专利]一种基于树修剪的SCMA译码方法及系统

权利要求书

1.一种基于树修剪的SCMA译码方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、基于树修剪方法计算信道残差；

S2、根据所述信道残差和变量节点的对数域信息，更新物理资源节点的对数域信息；

S3、根据所述物理资源节点的对数域信息，更新变量节点的对数域信息，完成一次迭代并记录当前迭代次数；

S4、判断当前迭代次数是否小于预设值，若是，则将S3中得到的变量节点的对数域信息代入S2中再次进行迭代计算，若否，则停止迭代；

S5、将S3中当前变量节点的对数域信息进行输出；

所述S1步骤包括：

S101、计算

S102、计算

S103、计算

S104、用l₁-norm对作近似，并用近似结果作大小比较，其中l₁-norm的定义为

S105、根据S104的比较结果，对S104中得到的L个较大者用作修剪，对剩余的个中较小者进一步求l₂-norm其中l₂-norm的定义为遍历n就可以计算得到信道残差；

S106、将步骤S105得到的结果进行输出，

其中，分别表示与第n个资源块相连的变量节点k可能取到的星座符号，与第n个资源块相连的变量节点i可能取到的星座符号，与第n个资源块相连的变量节点j可能取到的星座符号；分别表示第n个资源块与变量节点k的之间的信道参数，第n个资源块与变量节点i的之间的信道参数，第n个资源块与变量节点j的之间的信道参数；y_n表示第n个资源块的接收信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于树修剪的SCMA译码方法，其特征在于，所述物理资源节点对数域信息由下式计算：

其中表示第l次迭代时，物理资源节点n传递给变量节点k的对数域信息，分别表示变量节点i传递给物理资源节点n的对数域信息、变量节点j传递给物理资源节点n的对数域信息，为信道残差。

3.根据权利要求2所述的一种基于树修剪的SCMA译码方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S201、初始化r＝1；

S202、初始化s＝1；

S203、初始化t＝1；

S204、计算

S205、判断是否成立，若是则跳转到步骤S206，若否则跳转到步骤S207；

S206、令t＝t+1，并执行步骤S204；

S207、判断是否成立，若是则跳转到步骤S208，若否则跳转到步骤S209；

S208、令s＝s+1，并执行步骤S203；

S209、计算

S210、判断是否成立，若是则跳转到步骤S211，若否则跳转到步骤S212；

S211、令r＝r+1，并执行步骤202；

S212、将资源节点n第l次更新得到的对数域信息传递给S3中变量节点进行迭代计算，

其中，r，s，t均为正整数。

4.根据权利要求1所述的一种基于树修剪的SCMA译码方法，其特征在于，所述变量节点对数域信息由下式计算：

其中表示第l次迭代时，变量节点k传递给物理资源节点m的消息，表示与变量节点k相连的其他物理资源节点传递回来的信息。

5.根据权利要求4所述的一种基于树修剪的SCMA译码方法，其特征在于，所述S3步骤包括：

S301、计算

S302、初始化t＝1；

S303、计算

S304、判断是否成立，若是则跳转到步骤S305，若否则跳转到步骤S306；

S305、令t＝t+1，并执行步骤S303；

S306、将变量节点k第l次更新得到的对数域信息传递给步骤S2的物理资源节点进行迭代计算。

6.一种基于树修剪的SCMA译码系统，用于实现如权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，包括：

信道残差计算单元，用于计算基于树修剪的信道残差并进行输出；

物理资源节点计算单元，连接所述信道残差计算单元，用于接收所述信道残差计算单元输出的信道残差，根据所述信道残差和变量节点的对数域信息，计算物理资源节点的对数域信息并输出；

变量节点更新单元，连接所述物理资源节点计算单元，用于根据所述物理资源节点的对数域信息更新所述变量节点的对数域信息，并将更新的变量节点的对数域信息进行输出，完成一次迭代并记录当前迭代次数；

判断单元，所述判断单元连接所述变量节点更新单元、所述资源节点更新单元、似然比计算单元，用于判断当前迭代次数是否小于预设值，若是，则将所述更新的变量节点的对数域信息输出到所述物理资源节点计算单元，再次进行迭代计算，若否，则将所述更新的变量节点的对数域信息输出到所述似然比计算单元；

其中，所述计算基于树修剪的信道残差包括：

S101、计算

S102、计算

S103、计算

S104、用l₁-norm对作近似，并用近似结果作大小比较，其中l₁-norm的定义为

S105、根据S104的比较结果，对S104中得到的L个较大者用作修剪，对剩余的个中较小者进一步求l₂-norm其中l₂-norm的定义为遍历n就可以计算得到信道残差；

S106、将步骤S105得到的结果进行输出，

其中，分别表示与第n个资源块相连的变量节点k可能取到的星座符号，与第n个资源块相连的变量节点i可能取到的星座符号，与第n个资源块相连的变量节点j可能取到的星座符号；分别表示第n个资源块与变量节点k的之间的信道参数，第n个资源块与变量节点i的之间的信道参数，第n个资源块与变量节点j的之间的信道参数；y_n表示第n个资源块的接收信号。