[发明专利]一种基于FPGA的多卫星协同通信中用户选择系统与方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的多卫星协同通信中用户选择系统，其特征在于，包括：第一存储器、第一组存储器、第二组存储器、C_SISO计算模块、第八存储器、HH^H计算模块、det(I+SNR*HH^H)计算模块、log₂计算模块、第十二存储器、比较器和增益计算模块；所述第一存储器存储当前信道环境信噪比，其输出连接所述C_SISO计算模块和det(I+SNR*HH^H)计算模块；所述第一组存储器与第二组存储器存储用户到卫星之间的信道响应；所述第一组存储器的输出连接所述C_SISO计算模块与HH^H计算模块；所述第二组存储器的输出连接所述HH^H计算模块；所述C_SISO计算模块的输出连接所述第八存储器；所述第八存储器的输出连接所述增益计算模块；所述HH^H计算模块的输出连接所述det(I+SNR*HH^H)计算模块；所述det(I+SNR*HH^H)计算模块的输出连接所述log₂计算模块；所述log₂计算模块连接所述第十二存储器；所述第十二存储器的输出连接所述比较器；所述比较器的输出连接所述增益计算模块；所述增益计算模块输出增益值；所述比较器还输出最优信道容量值和最优用户组合值；

所述C_SISO计算模块用于计算信道容量，计算公式为：C_SISO=log₂(1+SNR*|h_SISO|²)；其中，h_SISO表示用户和卫星之间的信道响应，SNR表示当前信道环境信噪比；

包括，能够存储第一组数据的第三十一存储器、第三十二存储器，能够存储第二组数据的第三十三存储器、第三十四存储器；所述第三十一存储器、第三十二存储器、第三十三存储器和第三十四存储器的输出均连接平方运算器；所述第三十一存储器和第三十二存储器所连接的平方运算器的输出连接第三十六加法器；所述第三十三存储器和第三十四存储器所连接的平方运算器的输出连接第三十七加法器；所述第三十六加法器和第三十七加法器的输出连接第三十八加法器；所述第三十八加法器与第一存储器的输出连接第三十九乘法器；第三十九乘法器的输出连接加1加法器；所述加1加法器的输出连接对数运算器；

所述HH^H计算模块是矩阵乘法运算模块，用于信道矩阵H与自身共轭转置H^H的相乘运算，包括若干交叉计算输入实部和虚部的第一层乘法器、用于储存第一层乘法器计算结果的若干存储器、用于交叉计算所述存储器中数据的第二层加法器和减法器；用于计算第二层加法器和减法器结果并输入结果的第三层加法器；所述第三层加法器包括4个加法器输出4个矩阵，即为所述HH^H计算模块的输出；

所述det(I+SNR*HH^H)计算模块用于进行det(I+SNR*HH^H)运算；包括4个输入、4个输入分别与当前信道环境信噪比进行乘法运算的乘法器；其中两个乘法器的输出分别通过加一加法器后再通过加法器相加，另外两个乘法器再分别通过平方运算器进行平方运算后再通过加法器相加；两个加法器的结果再通过减法器进行减法运算后输出；

所述log₂计算模块完成对所述det(I+SNR*HH^H) 计算模块的输出的log₂运算。