[发明专利]低轨星地链路下高谱效稀疏码多址接入多用户迭代检测译码方法

说明书

低轨星地链路下高谱效稀疏码多址接入多用户迭代检测译码方法，涉及信息与通信技术领域，是为了解决低轨星地链路下的高谱效稀疏码多址接入受到多种干扰造成系统可靠性低的问题，本发明提出针对这种体制下的多用户迭代检测译码(IMUDD)方法，该方法以Turbo编译码方式执行软信息迭代，IMUDD可以通过一个外部迭代和三个内部迭代过程有效地实现多址干扰，符号间干扰和载波间干扰消除，在每次迭代中，从检测和解码阶段提取外部信息，然后将其用作下一个迭代中的先验信息，此外，为了降低IMUDD方案的计算复杂度，采用并分析了对数域IMUDD，仿真结果表明，与传统的Turbo结构接收机相比，IMUDD在多径衰落信道或加性高斯白噪声信道上具有明显的性能提升。

技术领域

本发明涉及信息与通信技术领域，具体涉及一种高谱效稀疏码多址接入多用户迭代检测译码方法。

背景技术

在未来卫星物联网战略背景下，对星地链路通信有着更高的要求，伴随着物联网的兴起，提供物联网接入能力的设备类型以及数目正发生着剧烈的变化，但由于地面物联网主要覆盖业务相对密集的城市、郊区等地区，覆盖范围十分有限，在一些诸如沙漠、森林、山区、海洋等特殊环境，地面物联网无法完全覆盖，这限制了物联网的应用和发展，因此，仅靠地面通信网不能满足社会发展的需求，需要将卫星通信网与地面通信网相互结合，才能真正实现全球覆盖。

人们普遍认为未来基于低轨卫星的物联网(IoT)在无线网络中具有重要的应用前景，它可以在有限的带宽内提供无处不在的连接性，预期的频谱效率和更高的数据速率，为了克服这些重大挑战，已经探索了新的非正交多载波传输和非正交多址方案。

正交多载波传输和正交多址(OMA)方案几乎无法满足即将到来的要求，例如高系统吞吐量，频谱效率和IoT的大规模访问，通过非正交资源分配，与传统OMA相比，非正交多址访问(NOMA)方案可以容纳更多用户，功率域复用和代码域复用是NOMA方案的主要代表，相应的方案包括功率域NOMA，具有低密度扩展的多路访问(LDS)，稀疏代码多路访问(SCMA)等，在SCMA中，多个用户的比特信息被映射到多维稀疏码字，并且消息传递算法(MPA)通常用于检测接收器中的信息，相对于传统的正交频分复用(OFDM)，已经提出了非正交的多载波传输方案来提高带宽效率，已经提出了频谱有效的频分复用(SEFDM)，并且比奈奎斯特信令(FTN)更快，其中压缩时间或频率资源以减少有效带宽占用。

先前的工作已经提出将SCMA和SEFDM结合使用，它们以更高的信号检测方法为代价实现了更高的频谱效率，接收机采用迭代检测和MPA来减轻载波间干扰(ICI)和多址干扰(MAI)，但是，SCMA-SEFDM仍然面临差的误码率(BER)性能和高复杂度的挑战。

迭代的多用户检测方法已经在许多系统中得到了很好的应用，例如，在码分多址(CDMA)系统，LDS系统和SCMA系统中进行了研究。

发明内容

针对上述不足，本发明是为了解决低轨星地链路下的高谱效稀疏码多址接入受到多种干扰造成系统可靠性低的问题，从而提出一种低轨星地链路下高谱效稀疏码多址接入多用户迭代检测译码方法。

低轨星地链路下高谱效稀疏码多址接入多用户迭代检测译码方法，在面向低轨卫星物联网场景下，

假设J个用户共享N个资源块，并且J＞N，高谱效稀疏码多址接入系统的过载因子被定义为λ＝J/N；J、N均为正整数；则一次低轨星地链路下高谱效稀疏码多址接入多用户迭代检测译码方法具体为：