CN116455406A - 极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置 - Google Patents
极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116455406A CN116455406A CN202210005405.9A CN202210005405A CN116455406A CN 116455406 A CN116455406 A CN 116455406A CN 202210005405 A CN202210005405 A CN 202210005405A CN 116455406 A CN116455406 A CN 116455406A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- user
- polarization
- sequence
- multiple access
- orthogonal multiple
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 title claims abstract description 90
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 46
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 64
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 20
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 claims description 6
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 6
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 claims description 3
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 claims description 3
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 abstract description 19
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 241000169170 Boreogadus saida Species 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 206010042135 Stomatitis necrotising Diseases 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 201000008585 noma Diseases 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
- H03M13/13—Linear codes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
本发明公开了一种极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置。在极化编码免授权非正交多址系统的发送端，首先根据待发送数据，确定激活用户索引集合和相应的二进制发送数据；接着，根据用户索引集合和极化码信息序列，确定发送端的发送符号。在极化编码免授权非正交多址系统的接收端，首先对激活用户进行检测；接着，对检测数据进行极化码盲译码，判断是否是用户数据；最后，进行串行干扰抵消。本发明将极化码应用于上行免授权非正交多址的通信系统中，能够有效提高用户检测准确度并降低系统误码率，满足5G系统中超高可靠低时延通信的性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是一种极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置。
背景技术
免授权非正交多址接入(Grant-Free Non-Orthogonal Multiple Access,GF-NOMA)技术是为了满足5G系统中超高可靠低时延通信在上行链路对时延和可靠性需求而提出的新技术。GF-NOMA在带来容量提升和频谱效率增加的同时，也增加了接收端检测难度，需要对叠加的用户信息进行检测。
极化码(Polar Code)是目前唯一可理论证明达到香农极限，并且具有可实用的线性复杂度编译码能力的信道编码技术。于2016年11月18日，在美国内华达州里诺结束的3GPP的RAN1#87会议上，3GPP确定了由华为等中国公司主推的极化码方案作为5G增强移动带宽场景的控制信道编码方案。
目前，GF-NOMA的用户检测准确度较低，难以达到实用化的标准。因此，本发明提出了一种极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置，利用极化码的高可靠性提高用户检测准确度并降低系统误码率，以满足5G系统中超高可靠低时延通信的性能要求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置，以将极化码应用于上行GF-NOMA的通信系统方案中，实现极化编码免授权非正交多址通信系统。
极化编码免授权非正交多址的发送方法，应用于非正交多址系统的信号发送端，包括以下步骤：
确定K个用户各自分别对应的发送比特；
根据每个用户的发送比特，对其进行极化编码操作，确定极化码信息序列；
对每个用户的极化码信息序列进行调制操作，确定发送符号矩阵；
将各个用户在不同时隙的符号，向信号接收端进行传输。
所述根据每个用户的发送比特，对其进行极化编码操作，确定极化码信息序列；对每个用户的极化码信息序列进行调制操作，确定发送符号矩阵，包括以下步骤：
对信息序列uk进行极化编码得到编码序列ck；
根据编码序列ck确定第k个用户的发送符号xk，即
xk＝(xk,1,xk,2,…,xk,J)T (9)
其中，
xk,j＝χ(ck,m(j-1)+1,ck,m(j-1)+2,…,ck,mj) (10)
并且χ(·)表示QAM调制符号映射，ck,i表示向量ck中的第i个元素，xk,j表示向量xk中的第j个元素，J表示传输时隙数量；
极化编码免授权非正交多址信号系统的发送符号矩阵为
X＝[x1,x2,…,xK]T (11)
信道相应矩阵为大小为NR×K的矩阵H，接收矩阵为Y＝HX+Z，其中Z中的每个元素服从复高斯分布 表示均值为0方差为N0的复高斯分布，NR为接收天线数。
一种极化编码免授权非正交多址的接收方法，应用于非正交多址系统的信号接收端，包括以下步骤：
计算每个用户与接收矩阵的相关系数，对相关系数最大的用户进行用户检测，得到检测符号序列；
对检测符号序列进行解调得到对数似然概率序列；根据对数似然概率序列进行译码，得到译码序列；对译码序列进行CRC校验和欧氏距离判断，判断是否为用户数据；
对用户数据重新进行编码调制，并在接收矩阵Y中进行用户数据干扰抵消操作；对非用户数据进行硬解调，并在接收矩阵Y中进行检测数据干扰抵消。
一种极化编码免授权非正交多址的接收方法，应用于非正交多址系统的信号接收端，包括以下步骤：
S301：初始化接收方法中的变量，具体方式如下：
对于接收矩阵Y，将其变换为向量p，即
p＝vec(YT) (12)
其中，vec(·)表示按矩阵的列展开成一个列向量；
将信道响应矩阵H变换为稀疏矩阵D，即
其中，I为大小为J×J的单位向量；对D进行分块D＝[D[1],D[2],…,D[K]]，其中D[k]＝[D(k-1)J+1,D(k-1)J+2,…,DkJ]；
初始化表示已检测用户索引集合，初始化/>表示通过盲译码判断为用户数据的用户索引集合；
初始化I为检测总迭代次数，当前迭代次数i←0，初始化r←p，r表示需要进行用户检测的序列，初始化K个用户检测符号总序列为w←0，对w进行分块w＝[w[1]T,w[2]T,…,w[K]T]T，其中w[k]＝[w(k-1)J+1,w(k-1)J+2,…,wkJ]T，J表示传输时隙数量；
S302：对激活用户数据进行检测，具体方式如下：
计算r与第k个用户之间的相关系数ηk，即
Hk表示第k个用户的信道相应；
对于相关系数向量η＝(η1,η2,…,ηK)；找到索引更新Q←Q∪{λ}，
对w进行最小二乘法估计，即计算
w[Λ]＝(D[Λ]HD[Λ])-1D[Λ]Hr (15)
S303：对检测数据进行极化码盲译码，具体方式如下：
对于k∈Λ，对w[k]解调，得到第k个用户的比特对数似然比序列αk；
根据比特对数似然比序列αk，进行列表大小为L的极化码CA-SCL译码算法，得到译码序列
对进行CRC校验；若通过校验，则对/>重新编码调制，得到/>并计算/>与检测符号w[k]之间的欧氏距离
并与||w[k]||2进行比较，如果dx＜||w[k]||2，则
如果，不能通过CRC校验或者dx≥||w[k]||2，则继续对下一个检测用户进行极化码盲译码；
S304：进行干扰抵消操作，具体方式如下：
进行用户数据干扰抵消操作：更新y表示接收序列；
进行检测数据干扰抵消操作：更新对w[Λ]进行硬解调得到/>更新/>
i←i+1，如果i＜I，执行步骤S302，否则，检测结束。
极化编码免授权非正交多址的发送装置，应用于非正交多址系统的信号发送端，包括：
发送比特确定单元：用于确定K个用户各自分别对应的发送比特；
极化编码单元：根据每个用户的发送比特，对其进行极化编码操作，确定极化码信息序列；
符号调制单元：对每个用户的极化码信息序列进行调制操作，确定发送符号矩阵；
信号发送单元：用于将所述各个用户在不同时隙的符号，向信号接收端进行传输。
极化编码免授权非正交多址的接收装置，应用于非正交多址系统的信号接收端，包括：
相关系数计算单元：用于计算每个用户与接收矩阵的相关系数；
用户检测单元：用于对相关系数最大的用户进行用户检测，得到检测符号序列；
盲译码单元：对检测符号序列进行解调得到对数似然概率序列；根据对数似然概率序列进行译码，得到译码序列；对译码序列进行CRC校验和欧氏距离判断，判断是否为用户数据；
干扰抵消单元：对用户数据重新进行编码调制，并在接收矩阵Y中进行用户数据干扰抵消操作；对非用户数据进行硬解调，并在接收矩阵Y中进行检测数据干扰抵消。
一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的极化编码免授权非正交多址的发送方法。
一种极化编码免授权非正交多址的发送装置，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的极化编码免授权非正交多址的发送方法。
一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的极化编码免授权非正交多址的接收方法。
一种极化编码免授权非正交多址的接收装置，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现所述的极化编码免授权非正交多址的接收方法。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案，下面将对现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为极化编码免授权非正交多址系统的框架示意图；
图2为极化编码免授权非正交多址信号发送方法的流程示意图；
图3为极化编码免授权非正交多址信号接收方法的流程示意图；
图4为极化编码免授权非正交多址的性能仿真图；
图5为极化编码免授权非正交多址信号发送装置的结构示意图；
图6极化编码免授权非正交多址信号接收装置的结构示意图；
图7为本发明提供的一种电子设备的结构示意图；
图8为本发明的一种极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法流程图。
本发明产生如下有益效果及优点：
本发明该系统利用极化码的高可靠性，能够有效提高用户检测准确度并降低系统误码率，满足5G系统中超高可靠低时延通信的性能要求。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。
除非另外定义，本说明书一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
需要说明的是，对于一个极化编码免授权非正交多址系统，其系统结构框图如图1所示。假设理想信道估计，接收天线数为NR，存在K个潜在用户(NR＜K)，其中激活用户数为N，系统数据传输时隙数为J，调制方式为QAM调制，调制阶数为m。对于每个激活用户，其极化编码码长为Np＝mJ，给定码率R，信息位长度为
本说明书中小写粗体(例如a)表示列向量；大写粗体(例如A)表示矩阵；AT，AH和A-1分别表示矩阵A的转置，共轭转置和逆；Ai表示矩阵A第i列元素组成的列向量；表示矩阵A第i行元素组成的列向量；Ai,j表示矩阵A第i行j列的元素；书写体(例如/>)表示集合，/>集合/>中元素的数量；/>表示从1到N的整数集合；/>表示克罗内克积；a←b表示把b的值赋给a。
下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
如图8所示，本发明提供一种极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置。
一种极化编码免授权非正交多址信号发送方法，应用于信号发送端，包括：
对于一个极化编码免授权非正交多址系统，接收天线数为NR，存在K个潜在用户(NR＜K)，其中激活用户数为N，系统数据传输时隙数为J，调制方式为QAM调制，调制阶数为m。对于每个激活用户，其极化编码码长为Np＝mJ，给定码率R，信息位长度为
对于第k个用户，k＝1,2,…,K，如果是激活用户，则对其长度为Np的极化码信息序列uk进行极化编码得到编码比特序列ck，接着对ck进行调制得到长度为J的发送符号序列xk。如果是未激活用户，其发送符号序列为长度为J的全零序列，即xk＝0。
发送矩阵为X＝[x1,x2,…,xK]T，信道相应矩阵为大小为NR×K的矩阵H，接收矩阵为Y＝HX+Z，其中Z中的每个元素服从复高斯分布N0为噪声方差。
一种极化编码免授权非正交多址信号接收方法，应用于信号接收端，包括：
对激活用户进行检测，包括：给定用户检测算法的迭代次数为I，根据接收矩阵Y和信道相应矩阵H计算每个用户与接收矩阵的相关系数η＝(η1,η2,…,ηK)T，并对相关系数最大的用户进行用户检测，确定其检测符号序列；
对检测符号序列进行极化码盲译码，包括：根据检测符号序列计算每个编码比特的对数似然概率，并进行极化码译码操作，得到译码序列。对译码序列进行CRC校验和欧氏距离判断，判断是否为用户数据；
进行干扰抵消操作，包括：对用户数据重新进行编码调制，并在接收矩阵Y中进行用户数据干扰抵消操作；对非用户数据进行硬解调，并在接收矩阵Y中进行检测数据干扰抵消。
一种极化编码免授权非正交多址信号发送装置，应用于信号发送端，包括：
发送比特确定单元：用于确定K个用户各自分别对应的发送比特；
极化编码单元：根据每个用户的发送比特，对其进行极化编码操作，确定编码比特序列；
符号调制单元：对每个用户的码比特序列进行调制操作，确定发送符号序列；
信号发送单元：用于将所述各个用户在不同时隙的符号，向信号接收端进行传输。
一种极化编码免授权非正交多址信号接收装置，应用于信号接收端，包括：
相关系数计算单元：用于计算每个用户与接收矩阵的相关系数；
用户检测单元：用于对相关系数最大的用户进行用户检测，得到检测符号序列；
盲译码单元：对检测符号序列进行解调得到对数似然概率序列；根据对数似然概率序列进行译码，得到译码序列；对译码序列进行CRC校验和欧氏距离判断，判断是否为用户数据；
干扰抵消单元：对用户数据重新进行编码调制，并在接收矩阵Y中进行用户数据干扰抵消操作；对非用户数据进行硬解调，并在接收矩阵Y中进行检测数据干扰抵消。
图2为本发明一种极化编码免授权非正交多址信号发送方法，应用于信号发送端，包括：
S201：根据待发送数据，确定激活用户索引集合和相应的二进制发送数据，具体方式如下：
(11)确定激活用户索引集合其中/>且/>
(12)待发送数据可以为语音、图片、文档等格式的数据文件。对于第k个用户，如果可以根据调制阶数m和传输时隙数量J确定相应的极化编码码长Np＝mJ和极化码信息序列uk。
S202：根据用户索引集合和极化码信息序列uk，确定发送符号矩阵X，具体方式如下：
(21)对于第k个用户，如果则对信息序列uk进行极化编码得到编码序列ck，即
其中，G表示极化码编码矩阵；
(22)根据编码序列ck确定第k个用户的发送符号xk，即
xk＝(xk,1,xk,2,…,xk,J)T (18)
其中，
xk,j＝χ(ck,m(j-1)+1,ck,m(j-1)+2,…,ck,mj) (19)
并且χ(·)表示QAM调制符号映射，ck,i表示向量ck中的第i个元素；
(23)对于第k个用户，如果发送符号xk＝0；
(24)极化编码免授权非正交多址信号系统的发送符号矩阵为
X＝[x1,x2,…,xK]T (20)
(25)信道相应矩阵为大小为NR×K的矩阵H，接收矩阵为Y＝HX+Z，其中Z中的每个元素服从复高斯分布N0为噪声方差。
图3为本发明一种极化编码免授权非正交多址信号接收方法，应用于信号接收端，包括：
S301：初始化接收方法中的变量，具体方式如下：
(11)对于接收矩阵Y，将其变换为向量p，即
p＝vec(YT) (21)
其中，vec(·)表示按矩阵的列展开成一个列向量；
(12)将信道响应矩阵H变换为稀疏矩阵D，即
其中I为大小为J×J的单位向量。对D进行分块D＝[D[1],D[2],…,D[K]]，其中D[k]＝[D(k-1)J+1,D(k-1)J+2,…,DkJ]；
(13)初始化表示已检测用户索引集合，初始化/>表示通过盲译码判断为用户数据的用户索引集合；
(14)初始化I为检测总迭代次数，当前迭代次数i←0，初始化r←p，初始化K个用户检测符号总序列为w←0，对w进行分块w＝[w[1]T,w[2]T,…,w[K]T]T，其中w[k]＝[w(k-1)J+1,w(k-1)J+2,…,wkJ]T。
S302：对激活用户数据进行检测，具体方式如下：
(21)计算r与第k个用户之间的相关系数ηk，即
(22)对于相关系数向量η＝(η1,η2,…,ηK)；
(23)找到索引更新Q←Q∪{λ}，/>
(24)对w进行最小二乘法估计，即计算
w[Λ]＝(D[Λ]HD[Λ])-1D[Λ]Hr (24)
S303：对检测数据进行极化码盲译码，具体方式如下：
(31)对于k∈Λ，对w[k]解调，得到第k个用户的比特对数似然比序列αk；
(32)根据比特对数似然比序列αk，进行列表大小为L的极化码CA-SCL译码算法，得到译码结果
(33)对进行CRC校验，若能通过，则对/>重新编码调制，得到/>
(34)计算与检测符号w[k]之间的欧氏距离
并与||w[k]||2进行比较，如果dx＜||w[k]||2，则P←P∪{k}。
S304：进行干扰抵消操作，具体方式如下：
(41)进行用户数据干扰抵消操作：更新
(42)进行检测数据干扰抵消操作：更新对w[Λ]进行硬解调得到更新/>
(43)i←i+1，如果i＜I，执行步骤(S302)，否则，检测结束。
参见图4所示，为K＝30，N＝6，NR＝25的极化编码免授权非正交多址系统的性能仿真图，其中极化码码率R＝0.5，调制方式为QPSK，采用5G中6比特CRC，译码算法为列表大小为8的CA-SCL译码算法。从图中可以看出，相比于传统的GF-NOMA，应用极化码的PC-GF-NOMA有明显的性能改善。具体来看，在BLER为10-1时，极化编码免授权非正交多址系统有9dB的性能增益
图5为本发明一种极化编码免授权非正交多址信号发送装置，应用于信号接收端，包括：
发送比特确定单元501：用于确定K个用户各自分别对应的发送比特；
极化编码单元502：根据每个用户的发送比特，对其进行极化编码操作，确定编码比特序列；
符号调制单元503：对每个用户的码比特序列进行调制操作，确定发送符号序列；
信号发送单元504：用于将所述各个用户在不同时隙的符号，向信号接收端进行传输。
图6为本发明一种极化编码免授权非正交多址信号接收装置，应用于信号接收端，包括：
相关系数计算单元601：用于计算每个用户与接收矩阵的相关系数；
用户检测单元602：用于对相关系数最大的用户进行用户检测，得到检测符号序列；
盲译码单元：对检测符号序列进行解调得到对数似然概率序列；根据对数似然概率序列进行译码，得到译码序列；对译码序列进行CRC校验和欧氏距离判断，判断是否为用户数据；
干扰抵消单元：对用户数据重新进行编码调制，并在接收矩阵Y中进行用户数据干扰抵消操作；对非用户数据进行硬解调，并在接收矩阵Y中进行检测数据干扰抵消操作。
需要说明的是，本说明书一个或多个实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本说明书一个或多个实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。
图7示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。
处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。
存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备，动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。
输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入输出/模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。
通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。
总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。
需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。
本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本公开的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本说明书一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。
另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本说明书一个或多个实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本说明书一个或多个实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本说明书一个或多个实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本公开的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本说明书一个或多个实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。
尽管已经结合了本公开的具体实施例对本公开进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。
本说明书一个或多个实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本说明书一个或多个实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
Claims (10)
1.极化编码免授权非正交多址的发送方法，其特征在于，应用于非正交多址系统的信号发送端，包括以下步骤：
确定K个用户各自分别对应的发送比特；
根据每个用户的发送比特，对其进行极化编码操作，确定极化码信息序列；
对每个用户的极化码信息序列进行调制操作，确定发送符号矩阵；
将各个用户在不同时隙的符号，向信号接收端进行传输。
2.根据权利要求1所述的极化编码免授权非正交多址的发送方法，其特征在于，所述根据每个用户的发送比特，对其进行极化编码操作，确定极化码信息序列；对每个用户的极化码信息序列进行调制操作，确定发送符号矩阵，包括以下步骤：
对信息序列uk进行极化编码得到编码序列ck；
根据编码序列ck确定第k个用户的发送符号xk，即
xk＝(xk,1,xk,2,…,xk,J)T (1)
其中，
xk,j＝χ(ck,m(j-1)+1,ck,m(j-1)+2,…,ck,mj) (2)
并且χ(·)表示QAM调制符号映射，ck,i表示向量ck中的第i个元素，xk,j表示向量xk中的第j个元素，J表示传输时隙数量；
极化编码免授权非正交多址信号系统的发送符号矩阵为
X＝[x1,x2,…,xK]T (3)
信道相应矩阵为大小为NR×K的矩阵H，接收矩阵为Y＝HX+Z，其中Z中的每个元素服从复高斯分布 表示均值为0方差为N0的复高斯分布，NR为接收天线数。
3.一种极化编码免授权非正交多址的接收方法，其特征在于，应用于非正交多址系统的信号接收端，包括以下步骤：
计算每个用户与接收矩阵的相关系数，对相关系数最大的用户进行用户检测，得到检测符号序列；
对检测符号序列进行解调得到对数似然概率序列；根据对数似然概率序列进行译码，得到译码序列；对译码序列进行CRC校验和欧氏距离判断，判断是否为用户数据；
对用户数据重新进行编码调制，并在接收矩阵Y中进行用户数据干扰抵消操作；对非用户数据进行硬解调，并在接收矩阵Y中进行检测数据干扰抵消。
4.根据权利要求3所述的一种极化编码免授权非正交多址的接收方法，其特征在于，应用于非正交多址系统的信号接收端，包括以下步骤：
S301：初始化接收方法中的变量，具体方式如下：
对于接收矩阵Y，将其变换为向量p，即
p＝vec(YT) (4)
其中，vec(·)表示按矩阵的列展开成一个列向量；
将信道响应矩阵H变换为稀疏矩阵D，即
其中，I为大小为J×J的单位向量；对D进行分块D＝[D[1],D[2],…,D[K]]，其中D[k]＝[D(k-1)J+1,D(k-1)J+2,…,DkJ]；
初始化表示已检测用户索引集合，初始化/>表示通过盲译码判断为用户数据的用户索引集合；
初始化I为检测总迭代次数，当前迭代次数i←0，初始化r←p，r表示需要进行用户检测的序列，初始化K个用户检测符号总序列为w←0，对w进行分块w＝[w[1]T,w[2]T,…,w[K]T]T，其中w[k]＝[w(k-1)J+1,w(k-1)J+2,…,wkJ]T，J表示传输时隙数量；
S302：对激活用户数据进行检测，具体方式如下：
计算r与第k个用户之间的相关系数ηk，即
Hk表示第k个用户的信道相应；
对于相关系数向量η＝(η1,η2,…,ηK)；找到索引更新Q←Q∪{λ}，
对w进行最小二乘法估计，即计算
w[Λ]＝(D[Λ]HD[Λ])-1D[Λ]Hr (7)
S303：对检测数据进行极化码盲译码，具体方式如下：
对于k∈Λ，对w[k]解调，得到第k个用户的比特对数似然比序列αk；
根据比特对数似然比序列αk，进行列表大小为L的极化码CA-SCL译码算法，得到译码序列
对进行CRC校验；若通过校验，则对/>重新编码调制，得到/>并计算/>与检测符号w[k]之间的欧氏距离
并与||w[k]||2进行比较，如果dx＜||w[k]||2，则
如果，不能通过CRC校验或者dx≥||w[k]||2，则继续对下一个检测用户进行极化码盲译码；
S304：进行干扰抵消操作，具体方式如下：
进行用户数据干扰抵消操作：更新y表示接收序列；
进行检测数据干扰抵消操作：更新对w[Λ]进行硬解调得到/>更新
i←i+1，如果i＜I，执行步骤S302，否则，检测结束。
5.极化编码免授权非正交多址的发送装置，其特征在于，应用于非正交多址系统的信号发送端，包括：
发送比特确定单元：用于确定K个用户各自分别对应的发送比特；
极化编码单元：根据每个用户的发送比特，对其进行极化编码操作，确定极化码信息序列；
符号调制单元：对每个用户的极化码信息序列进行调制操作，确定发送符号矩阵；
信号发送单元：用于将所述各个用户在不同时隙的符号，向信号接收端进行传输。
6.极化编码免授权非正交多址的接收装置，其特征在于，应用于非正交多址系统的信号接收端，包括：
相关系数计算单元：用于计算每个用户与接收矩阵的相关系数；
用户检测单元：用于对相关系数最大的用户进行用户检测，得到检测符号序列；
盲译码单元：对检测符号序列进行解调得到对数似然概率序列；根据对数似然概率序列进行译码，得到译码序列；对译码序列进行CRC校验和欧氏距离判断，判断是否为用户数据；
干扰抵消单元：对用户数据重新进行编码调制，并在接收矩阵Y中进行用户数据干扰抵消操作；对非用户数据进行硬解调，并在接收矩阵Y中进行检测数据干扰抵消。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-2任一项所述的极化编码免授权非正交多址的发送方法。
8.一种极化编码免授权非正交多址的发送装置，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-2任一项所述的极化编码免授权非正交多址的发送方法。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求3-4任一项所述的极化编码免授权非正交多址的接收方法。
10.一种极化编码免授权非正交多址的接收装置，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求3-4任一项所述的极化编码免授权非正交多址的接收方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210005405.9A CN116455406A (zh) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | 极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210005405.9A CN116455406A (zh) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | 极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116455406A true CN116455406A (zh) | 2023-07-18 |
Family
ID=87120664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210005405.9A Pending CN116455406A (zh) | 2022-01-05 | 2022-01-05 | 极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116455406A (zh) |
-
2022
- 2022-01-05 CN CN202210005405.9A patent/CN116455406A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110226289B (zh) | 接收器和用于解码的方法 | |
| JP5705106B2 (ja) | ユークリッド空間リード−マラー符号の軟判定復号を実行する方法 | |
| US7876860B1 (en) | Enhancements of soft decoders and detectors on asymmetric channels | |
| KR20150079479A (ko) | 폴라 프로세싱 메커니즘을 포함하는 컴퓨팅 시스템 및 그것의 동작 방법 | |
| EP3614701A1 (en) | Polar code transmission method and device | |
| CN1578201A (zh) | 通过ldpc解码器对低密度奇偶校验码进行编码 | |
| US9887805B2 (en) | Device, system and method for efficient coset decoder by transform | |
| US20190081731A1 (en) | Devices and methods implementing polar codes | |
| US10892783B2 (en) | Apparatus and method for decoding polar codes | |
| WO2018202166A1 (zh) | 一种Polar码传输方法及装置 | |
| CN113473149A (zh) | 用于无线图像传输的语义信道联合编码方法及装置 | |
| JP4053002B2 (ja) | 格子暗号およびマルチレベル剰余型暗号を復号する方法および装置 | |
| CN112996099B (zh) | 抗时隙删除的极化时隙aloha的发送与接收方法 | |
| CN109787641B (zh) | staircase码的解码方法、装置及存储介质 | |
| CN111970011B (zh) | 一种速率适配极化码构造与编码方法、装置及电子设备 | |
| DK2098032T3 (en) | Efficient signal decoding in MIMO communication systems | |
| CN116455406A (zh) | 极化编码免授权非正交多址的发送、接收方法和装置 | |
| CN116707707A (zh) | 联合极化检测译码方法及相关设备 | |
| CN113922852B (zh) | 码本确定方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 | |
| CN113794479B (zh) | 极化调节卷积码的生成方法及相关设备 | |
| CN109412752A (zh) | 极化码的非相干检测接收机、系统及方法 | |
| CN112073096B (zh) | 一种基于极化变换的mimo传输系统的信号发送、接收方法和装置 | |
| US20180323805A1 (en) | Methods, systems and computer-readable media for error correction | |
| KR102144732B1 (ko) | 연판정 기반으로 선형 부호를 고속 복호화하는 방법 및 장치 | |
| CN114362763A (zh) | 联合译码方法及装置、存储介质及电子设备 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |