[发明专利]基于密度聚类的非正交多址接入用户聚类方法

权利要求书

1.一种基于密度聚类的非正交多址接入用户聚类方法，其特征在于：所述方法基于密度的带有噪声的空间聚类方法，包括如下步骤：

(1)初始化处理，设定超参数ε和ω划分聚类，并计算数据集X中数据点密度ρ(x_i)，在DBSCAN方法中有两个重要超参数：邻域半径ε和核心点最小阈值ω，在场景不发生改变的情况下，ε和ω在首次选择后可以反复使用，定义数据集合：

X＝{x₁,x₂,…,x_N} (2)

其中x₁为包含第一个用户位置信息的数据，用户的位置信息可由坐标、经纬度、海拔等物理参数表示；x₂为包含第二个用户位置信息的数据，以此类推，假设y为数据集合X中的一个数据点，即y∈X，则

ρ(y)＝|N_ε(y)| (3)

为数据点y的密度，其中N_ε(y)代表y的ε邻域内所包含其它数据点的个数，其取值依赖于ε的大小；

(2)执行DNSCAN方法进行聚类，标记噪声点或对核心点进行二次划分处理，该聚类划分包含以下步骤：

(21)从未遍历状态的数据点中任取一个x_i，将其标记为“已遍历”；

(22)若ρ(x_i)ω，则暂时将对应节点记作噪声点；

(23)若ρ(x_i)≥ω，则将该节点标记为核心点并将其划分至一个新聚类，同时依次判断其ε邻域范围内的所有节点，任取一个x_j，将其标记为“已遍历”；

(231)若该节点没有被处理过或为噪声点，则将其划分至步骤(23)中核心点所在聚类，并暂时记作边缘点；

(232)若ρ(x_j)≥ω，则将其记作核心点，并依次判断其ε邻域范围内的所有节点，重复执行(231)和(232)；

(24)完成当前聚类和数据点的遍历，跳转至步骤(1)开始下一个聚类，直至所有数据点均为“已遍历”状态，结束聚类；

(3)完成聚类划分，对每个聚类中的核心点数据取算术平均作为该聚类的质心数据，并将当前仍存在的不属于任何聚类的噪声点和不确定归属的边缘点划分至距其欧式距离最近的核心点所在的聚类。

2.根据权利要求1所述的基于密度聚类的非正交多址接入用户聚类方法，其特征在于：所述方法对于第m个聚类中的第i个用户而言，其接收到的信号表达式如下：

其中，v₀为加性高斯白噪声，其功率谱密度n₀由信道估计得到，p_m,i为第m个聚类中第i个用户所分得的功率大小，s_m,i为基站发送给第m个聚类中第i个用户的信号，为第m个聚类中第i个用户与基站间通信的信道向量的转置形式，由信道估计获得，且其维数与基站的天线数目相同，w_m为第m个聚类的波束赋形向量，其维度与基站的天线数目一致，是该用户与基站间通信的等效信道增益。

3.根据权利要求2所述的基于密度聚类的非正交多址接入用户聚类方法，其特征在于：所述方法包括在发送端采用非正交传输，主动引入干扰信号，在接收端通过串行干扰删除实现正确解调，其中基站给其它聚类中用户的干扰信号表达式如下：