[发明专利]一种SCMA优化码本设计方法

摘要

一种SCMA优化码本设计方法，包括以下步骤：首先，设定SCMA码本参数。随后，逆时针旋转角QPSK星座，使得QPSK在两个维度上的投影星座点间的最小欧氏距离最大化。然后，将C进行维度和点数扩展得到母星座C+，接着，旋转C+构造单个资源块上df个用户总星座图c，使得用户间的最小欧式距离最大化。随后，将总星座逆时针旋转，使得资源块上各用户的最小乘积距离最大化，然后，利用上述优化后的旋转角度并结合因子矩阵F将母星座C+映射为多个用户的SCMA码本。最后，在瑞利衰落信道中，将各用户在各资源块上映射得到的QAM符号的Q路进行交织处理。本发明所提方法设计的SCMA码本有很好的抗噪声，干扰和衰落的能力。

主权项

一种SCMA优化码本设计方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1：根据实际应用场景的需求，设定SCMA码本参数为δ(N,K,M,J,F),其中：K表示资源块个数，N表示码字中非零元素的个数所构成的集合，M表示码本大小，J表示SCMA系统所能承载的最大用户数量，F为表征数据层或用户与资源块映射关系的因子矩阵；S2：将QPSK星座逆时针旋转角度α，优化旋转角度α，使得旋转后的QPSK星座在两个维度上的投影点间的最小欧式距离最大化，记优化后的旋转角度为α*，记旋转优化后的QPSK星座为C；S3：根据设置的SCMA码本参数将C进行维度和点数扩展得到M点N维实星座，记扩展后的M点N维实星座为母星座C+；S4:将母星座C+在某个维度上的投影分别选旋转df个不同角度，即旋转的角度集合记为进而构造单个资源块上df个用户的总星座图c，固定角度θ1＝0°，其中，优化旋转角度集使得总星座上用户间的最小欧式距离最大化，记优化后的单个资源块上的叠加总星座为c′,优化后的旋转角度集记为S5：将c′逆时针旋转角度使得构成总星座的df个用户的星座点间的最小乘积距离最大化，记优化后的角度为S6：利用旋转角度和设计操作因子，结合因子矩阵F,将母星座C+映射为多个用户的SCMA码本；S7：在瑞利衰落信道中，用户的一帧比特信息映射为码字后，将每个用户在各个资源块上映射得到的QAM符号的Q路进行交织处理，经过独立瑞利衰落信道后，先将接收到的每个用户的信号rk,j进行相位补偿，再将单个资源块上的接收到的叠加信号rk进行Q路解交织处理，对应的Q路的衰落系数也作对应的解交织处理操作，随后进行信号检测处理。