[发明专利]基于期望传播的卫星多波束联合检测及译码方法及系统

摘要

本发明的一种基于期望传播的卫星多波束联合检测及译码方法及系统，其方法包含：步骤1)根据消息传递算法计算均值和方法，包含：计算每个用户从变量节点至观测节点的均值和方差；计算每个波束内所有用户从观测节点到变量节点传递消息的均值和方差；步骤2)根据步骤1)得到的均值和方差计算每个用户的均值和方差，并计算每个用户的变量节点在迭代检测算法中的均值和方差；步骤3)计算检测器向译码器输出的信息；步骤4)根据检测器向译码器输出的信息，译码器向映射节点输出外信息，所述外信息为编码比特的似然概率；步骤5)判断迭代是否结束，如果迭代未结束，返回步骤1)；否则，将各译码器的译码结果作为估计的对应用户的发送符号。

主权项

1.一种基于期望传播的卫星多波束联合检测及译码方法，该方法在相同波束下的各用户采用TDMA方式复用，同时波束间采用近似消息传递算法消除同频干扰，所述方法包含：步骤1)根据消息传递算法计算均值和方差，具体包含：计算每个用户从变量节点至观测节点的均值和方差；计算每个波束内所有用户从观测节点到变量节点传递消息的均值和方差；步骤2)根据步骤1)得到的每个波束内所有用户从观测节点到变量节点传递消息的均值和方差计算每个用户的均值和方差，并计算每个用户的变量节点在迭代检测算法中的均值和方差；步骤3)计算检测器向译码器输出的外信息；步骤4)根据检测器向译码器输出的外信息，译码器向映射节点输出外信息，所述外信息为编码比特的似然概率；步骤5)判断迭代是否结束，如果迭代未结束，返回步骤1)；否则，将各译码器的译码结果作为估计的对应用户的发送符号；所述步骤1)进一步包含：步骤1‑1)对参数进行初始化；设定：m表示多波束天线中点波束的个数,m＝1,2,...,M；M为点波束的总个数；n是存在的用户数,n＝1,2,...,N；N为用户的总数；t是各符号的接收时刻，t＝1,2,...,T；其中i为本次迭代次数，i＝1,2,...,I，I为总迭代次数；初始化：设定第t个时刻第n个用户发送的符号为x_tn，x_tn取值于离散符号集将x_tn看作是连续型复高斯随机变量，第t个时刻第m个波束接收的符号为f_tm，第i次迭代过程中从变量节点x_tn传递至观测节点f_tm的消息记为将近似为复高斯概率密度函数步骤1‑2)计算每个用户从变量节点至观测节点的均值和方差；步骤1‑2‑1)当1≤n≤N，计算第i次迭代过程中x_tn的后验概率分布其中，q表示的是比特信息，表示第i次迭代过程中译码器反馈的编码比特的后验概率，П为连乘符号；步骤1‑2‑2)计算第i次迭代过程中x_tn的均值和方差其中，α_s属于集合步骤1‑2‑3)计算第i次迭代过程中的均值和方差由高斯PDF的标准参数得到：其中，h_mn为信道系数矩阵，表示h_mn的共轭；其中，表示噪声的方差；步骤1‑3)计算每个波束内所有用户从观测节点到变量节点传递消息的均值和方差；具体过程为：当1≤m≤M时，计算第i次迭代过程中和的值:其中，y_m为第m个接收符号。