[发明专利]一种SCMA编码本设计方法、SCMA编码器以及SCMA系统

权利要求书

1.一种SCMA编码本设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)固定最小欧氏距离，同时最小化母星座图的基本容积，生成母星座图；

(2)对母星座图以最小乘积距离为目标函数进行优化，得到最优旋转角度；

(3)将母星座图分解为三个子向量，以得到的最优旋转角度对三个子向量进行旋转，得到母星座图的旋转子向量；

(4)对旋转子向量进行坐标重排，得到适用于6个用户的SCMA编码本；

所述步骤(2)的目标函数为:

其中，为两个星座图之间的l阶乘积距离，θ_max为最优旋转角度,x,y为旋转后星座图中的任意不相同的两点，x_i和y_i为星座图中两个不同的星座图点，E为星座图的平均能量，n为星座图的维度；

该旋转后星座图的生成矩阵为G_rotate：

其中，G为母星座图的生成矩阵，

利用生成矩阵G_rotate可以得到星座图中任意两个坐标点，将两个坐标点带入目标函数中，经过运算即可得到最优旋转角度。

2.一种SCMA系统，其特征在于，包括：

SCMA编码器：该编码器基于权利要求1所述的SCMA编码本设计方法产生的编码本编码；所述SCMA编码器用于将各用户输入的N比特数据映射成对应用户编码本中的数据,该数据是一个4维列向量；

合并器：用于将各SCMA编码器形成的4维列向量相加，得到一个4维向量，该4维向量的每一维数值用一个子载波进行传输；

分量交织器：用于将4个所述子载波分为两组，将每组中的两个子载波的复数数据的实部和虚部进行交换，得到交换了实部和虚部顺序的4个子载波；

无线信道：用于发送交换了实部和虚部顺序的4个子载波，所述信道是瑞利衰落信道；

分量解交织器：用于将从无线信道接收的4个子载波分为两组，将每组中的两个子载波的复数数据的实部和虚部进行交换，得到恢复了实部和虚部顺序的4个子载波；

解码器：用于处理分量解交织器产生的4个子载波上的数据，利用已知信道衰落系数以及MPA解调算法来实现对于原始数据的解码。