CN116633743B - 基于otfs-scma的多用户检测方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于OTFS‑SCMA的多用户检测方法及装置，属于无线通信领域。所述方法包括：接收端先对时域接收向量、时域信道矩阵和时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值，再对时域后验值进行跨信息域转换，得到DD域发送向量的DD域先验值，之后对DD域先验值进行DD域SCMA解码，得到多个用户中每个用户的第一DD域后验值，根据多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定每个用户的码字向量。由于时域的信道均衡不受多普勒频域的影响，因此时域信道均衡的效果较好，此外时域信道均衡的结果经跨信息域转换后进行SCAM解码的解码性能也较好，如此检测结果的可靠性较高。
Description
技术领域
本申请涉及无线通信领域，特别涉及一种基于OTFS-SCMA的多用户检测方法及装置。
背景技术
随着社会的进步，5G(第五代移动通信技术)以及未来移动通信技术的服务对象从人与人通信，扩展到了人与物、物与物的通信，如此对高移动环境中数据服务的可靠性的要求也越来越高。OTFS(Orthogonal Time Frequency Space，正交时频空)调制可以应用于高移动性的场景中，但是OTFS调制可能无法支持无线网络的大规模连接，因此可以通过将OTFS与SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏码多址接入)结合的方式，来解决OTFS调制无法支持无线网络的大规模连接的问题。其中，SCMA采用不同的稀疏码来区分多个用户。
现有技术的OTFS-SCMA方案中，发送端先利用SCMA为不同用户的信号使用不同的码本进行编码，得到多个用户对应的叠加码字向量，然后利用OTFS对叠加码字向量进行调制，调制后的向量(发送向量)在信道中传输后到达接收端。之后，接收端接收经信道传输的调制后的向量，采用基于OTFS-SCMA的多用户检测方法，先对调制后的向量进行DD(DelayDoppler，时延多普勒)域下的信道均衡，再进行DD域下的SCMA解码，如此可以得到每个用户对应的码字向量，完成多用户检测。
但是，上述接收端采用的基于OTFS-SCMA的多用户检测方法中，DD域下的信道均衡容易受多普勒频移的影响，导致DD域下的信道均衡的效果较差，即导致在DD域下减小或消除码间干扰的效果较差，且受DD域下信道均衡的结果的影响，SCAM解码的解码性能也较差，导致检测结果的可靠性较差。
发明内容
本申请提供了一种基于OTFS-SCMA的多用户检测方法及装置，可以在时域进行信道均衡，由于时域的信道均衡不受多普勒频域的影响，因此时域信道均衡的效果较好，进一步时域信道均衡的均衡结果经跨信息域转换后进行SCAM解码的解码性能也较好，从而检测结果的可靠性较高。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种基于OTFS-SCMA的多用户检测方法，应用于接收端，所述方法包括：
对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值，所述时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示；
对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，所述DD域发送向量为所述多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示；
对所述DD域先验值进行DD域稀疏码多址接入SCMA解码，得到所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值；
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定所述多个用户中每个用户的码字向量。
作为一个示例，所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定所述多个用户中每个用户的码字向量，包括：
确定循环数值，所述循环数值用于指示进行DD域SCMA解码的解码次数；
若所述循环数值不满足预设条件，则对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，将所述第二时域先验值作为所述第一时域先验值，并跳转至对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值的步骤，直至所述循环数值满足预设条件；
若所述循环数值满足所述预设条件，则将所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。
作为一个示例，所述对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，包括：
根据所述时域后验值和所述第一时域先验值，确定外信息，所述外信息为所述时域后验值中除所述第一时域先验值之外的其它信息；
对所述外信息进行酉变换，得到所述DD域先验值。
作为一个示例，所述时域后验值包括时域后验均值和时域后验协方差矩阵，所述第一时域先验值包括第一时域先验均值和第一时域先验协方差矩阵，所述外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，所述DD域先验值包括DD域先验均值和DD域先验协方差矩阵；
所述根据所述时域后验值和所述第一时域先验值，确定外信息，包括：
根据所述时域后验协方差矩阵和所述第一时域先验协方差矩阵，得到外信息协方差矩阵；
根据所述时域后验均值和所述第一时域先验均值，得到外信息均值；
所述对所述外信息进行酉变换，得到所述DD域先验值，包括：
对所述外信息协方差矩阵进行酉变换，得到所述DD域先验协方差矩阵；
对所述外信息均值进行酉变换，得到所述DD域先验均值。
作为一个示例，所述对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，包括：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验值；
对所述第二DD域后验值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验值；
根据所述第三时域后验值和外信息确定所述第二时域先验值，所述外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息。
作为一个示例，所述第一DD域后验值包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵，所述第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵；
所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验值，包括：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵确定所述DD域发送向量的第二DD域后验协方差矩阵；
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验均值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验均值。
作为一个示例，所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵确定所述DD域发送向量的第二DD域后验协方差矩阵，包括：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵，通过如下公式确定所述第二DD域后验协方差矩阵：
其中，为所述第二DD域后验协方差矩阵，为第j个用户的第一DD域后验协方差矩阵，J为用户数；
所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验均值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验均值，包括：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验均值，通过如下公式确定所述第二DD域后验均值：
其中，为所述第二DD域后验均值，为第j个用户的第一DD域后验均值，J为用户数。
作为一个示例，所述第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵；所述第三时域后验值包括第三时域后验均值和第三时域后验协方差矩阵；
所述对所述第二DD域后验值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验值，包括：
对所述第二DD域后验协方差矩阵进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验协方差矩阵；
对所述第二DD域后验均值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验均值。
作为一个示例，所述第三时域后验值包括第三时域后验均值和第三时域后验协方差矩阵；所述外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，所述第二时域先验值包括第二时域先验均值和第二时域先验协方差矩阵；
所述根据所述第三时域后验值和外信息确定所述第二时域先验值，包括：
根据所述第三时域后验协方差矩阵和外信息协方差矩阵确定所述第二时域先验协方差矩阵；
根据所述第三时域后验均值和外信息均值确定所述第二时域先验均值。
第二方面，提供了一种基于OTFS-SCMA的多用户检测装置，所述装置包括时域均衡模块、跨信息域传递模块、DD域SCMA解码模块和第一确定模块：
所述时域均衡模块，用于对接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值，所述时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示；
所述跨信息域传递模块，用于对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，所述DD域发送向量为所述多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示；
所述DD域SCMA解码模块，用于对所述DD域先验值进行DD域SCMA解码，得到所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值；
所述第一确定模块，用于根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定所述多个用户中每个用户的码字向量。
作为一个示例，所述第一确定模块还用于：
确定循环数值，所述循环数值用于指示进行DD域SCMA解码的解码次数；
若所述循环数值不满足预设条件，则对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，将所述第二时域先验值作为所述第一时域先验值，并跳转至对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值的步骤，直至所述循环数值满足预设条件；
若所述循环数值满足所述预设条件，则将所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。
作为一个示例，所述跨信息域传递模块还用于：
根据所述时域后验值和所述第一时域先验值，确定外信息，所述外信息为所述时域后验值中除所述第一时域先验值之外的其它信息；
对所述外信息进行酉变换，得到所述DD域先验值。
作为一个示例，所述时域后验值包括时域后验均值和时域后验协方差矩阵，所述第一时域先验值包括第一时域先验均值和第一时域先验协方差矩阵，所述外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，所述DD域先验值包括DD域先验均值和DD域先验协方差矩阵；
所述跨信息域传递模块还用于：
根据所述时域后验协方差矩阵和所述第一时域先验协方差矩阵，得到外信息协方差矩阵；
根据所述时域后验均值和所述第一时域先验均值，得到外信息均值；
对所述外信息协方差矩阵进行酉变换，得到所述DD域先验协方差矩阵；
对所述外信息均值进行酉变换，得到所述DD域先验均值。
作为一个示例，所述第一确定模块还用于：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验值；
对所述第二DD域后验值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验值；
根据所述第三时域后验值和外信息确定所述第二时域先验值，所述外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息。
作为一个示例，所述第一DD域后验值包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵，所述第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵；
所述第一确定模块还用于：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵确定所述DD域发送向量的第二DD域后验协方差矩阵；
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验均值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验均值。
作为一个示例，所述第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵；所述第三时域后验值包括第三时域后验均值和第三时域后验协方差矩阵；
所述第一确定模块还用于：
对所述第二DD域后验协方差矩阵进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验协方差矩阵；
对所述第二DD域后验均值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验均值。
作为一个示例，所述第三时域后验值包括第三时域后验均值和第三时域后验协方差矩阵；所述外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，所述第二时域先验值包括第二时域先验均值和第二时域先验协方差矩阵；
所述第一确定模块还用于：
根据所述第三时域后验协方差矩阵和外信息协方差矩阵确定所述第二时域先验协方差矩阵；
根据所述第三时域后验均值和外信息均值确定所述第二时域先验均值。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本申请实施例中，接收端先对接收到的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值，再对时域后验值进行跨信息域转换，得到DD域发送向量的DD域先验值，之后对DD域先验值进行DD域SCMA解码，得到多个用户中每个用户的第一DD域后验值，根据多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定多个用户中每个用户的码字向量。其中，时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示，DD域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示。由于时域的信道均衡不受多普勒频域的影响，因此时域信道均衡的效果较好，即时域下减小或消除码间干扰的效果较好，此外，时域信道均衡的结果经跨信息域转换后进行SCAM解码的解码性能也较好，如此检测结果的可靠性较高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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是本申请实施例提供的一种基于OTFS-SCMA的多用户检测方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的另一种基于OTFS-SCMA的多用户检测方法的流程图；
图3是本申请实施例提供的一种基于OTFS-SCMA的多用户检测装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
应当理解的是，本申请提及的“多个”是指两个或两个以上。在本申请的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，比如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，比如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，为了便于清楚描述本申请的技术方案，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
在对本申请实施例进行详细地解释说明之前，先对本申请实施例的应用场景予以说明。
随着日益拥挤的频谱和更加严格的服务质量要求，在高速移动的环境中如何提供可靠的数据服务且支持大量的无线网络连接是无线通信领域研究的重点之一。
现有技术中，采用OTFS(Orthogonal Time Frequency Space，正交时频空)-SCMA(Sparse Code Multiple Access，稀疏码多址接入)方案可以实现在高速移动的环境中提供可靠的数据服务，同时还支持无线网络的大规模连接。
其中，OTFS调制考虑了DD(Delay Doppler，时延多普勒)域中的信号表示，由于DD域的信道具有可分离和准静态的良好性质，高速移动的信道在DD域中的信道响应相对稳定，因此OTFS调制可以应用于高移动性的场景中，但是OTFS调制可能无法支持无线网络的大规模连接。而SCMA是一种新兴的无线系统的接入方案，由于SCMA采用不同的稀疏码本/序列来区分多个用户，因此可以通过将OTFS与SCMA结合的方式，来解决OTFS调制无法支持无线网络的大规模连接的问题。
OTFS-SCMA方案中，发送端先利用SCMA对不同用户的信号采用不同的稀疏码本分别进行编码，得到多个用户对应的叠加码字向量，然后利用OTFS对叠加码字向量进行调制，调制后的向量(发送向量)在信道中传输后到达接收端。之后，接收端接收经信道传输的调制后的向量，采用基于OTFS-SCMA的多用户检测方法，先对调制后的向量进行DD域下的信道均衡，再进行DD域下的SCMA解码，如此可以得到每个用户对应的码字向量，完成多用户检测。
但是，上述接收端采用的基于OTFS-SCMA的多用户检测方法中，由于在高移动性的场景中，接收端和发送端之间存在相对运动，因此经信道的时变多径传播，接收端接收的信号存在多普勒频移，即接收端接收到的信号频率与发送端发送的信号频率不相同。这种情况下，在DD域进行信道均衡时，由于接收到的信号存在多普勒频移，因此受多普勒频移的影响，DD域下的信道均衡的效果较差，即在DD域下减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰的效果较差，进一步SCAM解码的解码性能也较差，导致检测结果的可靠性较差。
基于此，本申请实施例提出了一种基于OTFS-SCMA的多用户检测方法，可以在时域进行信道均衡，由于时域的信道均衡不受多普勒频域的影响，因此时域信道均衡的效果较好，进一步时域信道均衡的结果经跨信息域转换后进行SCAM解码的解码性能也较好，如此检测结果的可靠性较高。
下面对本申请实施例提供的基于OTFS-SCMA的多用户检测方法进行详细地解释说明。
请参考图1，图1是本申请实施例提供的一种基于OTFS-SCMA的多用户检测方法的流程图。其中，该基于OTFS-SCMA的多用户检测方法可以应用于无线通信系统的接收端中。参见图1，该方法包括以下步骤：
步骤101，接收端对接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值。
其中，时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示，是无线通信系统的发送端利用SCMA编码对多个用户的信号采用不同的稀疏码本分别进行编码后得到的，而本申请实施例提供的基于OTFS-SCMA的多用户检测方法是指在DD域中检测叠加码字向量中每个用户对应的码字向量。
其中，在OTFS-SCMA方案中，发送端可以利用SCMA编码和OTFS调制得到时域发送向量，发送端发送时域发送向量，时域发送向量经信道传输后形成时域接收向量。接收端可以接收到经信道传输后的时域接收向量和信道的时域信道矩阵，时域接收向量是发送端发送的时域发送向量经信道传输后形成的向量，时域信道矩阵用于描述信道的性能。
比如，时域接收向量可以表示为：r＝HTs+n。其中，r为时域接收向量，HT为时域信道矩阵，s为时域发送向量，n是加性高斯白噪声的噪声向量。
其中，第一时域先验值为时域发送向量的先验取值，第一时域先验值可以包括第一时域先验均值和第一时域先验协方差矩阵。时域后验值为时域发送向量的后验取值，是时域信道均衡的待估计量，时域后验值可以包括时域后验均值和时域后验协方差矩阵。
作为一个示例，第一时域先验值可以是预先设置的，也可以是由SCMA解码后的码字向量进行跨信息域转换后得到的，本申请实施例对此不做限定。比如，接收端第一次进行时域信道均衡处理时第一时域先验值是预先设置的，之后进行时域信道均衡处理时第一时域先验值时由SCMA解码后的码字向量进行跨信息域转换后得到的。
作为一个示例，时域信道均衡可以为基于时域LMMSE(Linear Minimum MeanSquare Error，线性最小均方误差)的时域信道均衡。比如，基于时域LMMSE的时域信道均衡，接收端对时域接收向量、时域信道矩阵、第一时域先验均值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验均值。或者，接收端还可以对时域接收向量、时域信道矩阵、第一时域先验协方差矩阵进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验协方差矩阵。
另外，为了更好对基于OTFS-SCMA的多用户检测方法进行解释说明，本申请实施例设定在OTFS-SCMA方案中，传输信号帧的总帧长为Tf＝NT，带宽为B＝MΔf，接入的总用户数为J，SCMA码字向量的维度为K，J>K。其中，N为持续时间为T的时间槽，M为每帧的带宽Δf的子载波数，OTFS-SCMA方案中资源块的数量为MN。并且，MN个资源块之间的叠加码字向量是独立同分布的，该分布为高斯分布，每个资源块上存在J个用户的叠加码字向量(时域发送向量或DD域发送向量)，每个用户的叠加码字向量是由MN/K个码字堆积而成。
比如，接收端基于时域LMMSE的时域信道均衡，可以根据时域接收向量、时域信道矩阵和第一时域先验均值，通过如下公式(1)得到时域后验均值：
其中，为时域后验均值，为第一时域先验均值，WMMSE为LMMSE估计矩阵，r为时域接收向量，HT为时域信道矩阵。
比如，接收端基于时域LMMSE的时域信道均衡，还可以根据时域信道矩阵、第一时域先验协方差矩阵，通过如下公式(2)得到时域后验协方差矩阵：
其中，为时域后验协方差矩阵，为第一时域先验协方差矩阵，HT为时域信道矩阵，WMMSE为LMMSE估计矩阵。
其中，根据第一时域先验协方差矩阵和时域信道矩阵，可以通过如下公式(3)得到LMMSE估计矩阵：
其中，WMMSE为LMMSE估计矩阵，为第一时域先验协方差矩阵，HT为时域信道矩阵，N0为加性高斯白噪声的功率谱密度，FN为归一化的N点离散傅里叶变换矩阵，IMN为M×N的单位矩阵，N为OTFS-SCMA方案中持续时间为T的时间槽，M为OTFS-SCMA方案中每帧的带宽Δf的子载波数。
当然，时域信道均衡也可以为基于其它方法的均衡，比如，时域信道均衡为基于ZF(Zero Forcing，强制归零)的均衡，或者为基于MLSE(Maximum Likelihood SequenceEstimation，最大似然序列估计)的均衡，本申请实施例对进行时域信道均衡所采用的方法不做限定。
步骤102，接收端对时域后验值进行跨信息域转换，得到发送端的DD域发送向量的DD域先验值。
其中，DD域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示。
其中，DD域先验值为DD域发送向量的先验取值，DD域先验值可以包括DD域先验均值和DD域先验协方差矩阵。
其中，跨信息域转换是指将时域发送向量和DD域发送向量进行相互转换，本申请实施例中，通过跨信息域转换可以将时域发送向量的时域后验值转换为DD域发送向量的DD域先验值。
作为一个示例，可以通过酉变换进行跨信息域转换。比如，接收端可以通过如下两个步骤得到DD域发送向量的DD域先验值：
步骤1021，根据时域后验值和第一时域先验值，确定外信息。
其中，外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息，外信息可以包括外信息均值和外信息协方差矩阵。
作为一个示例，接收端可以根据时域后验协方差矩阵和第一时域先验协方差矩阵，得到外信息协方差矩阵，根据时域后验均值和第一时域先验均值，得到外信息均值。
比如，接收端可以根据时域后验协方差矩阵和第一时域先验协方差矩阵，通过如下公式(4)得到外信息协方差矩阵：
其中，为外信息协方差矩阵，为时域后验协方差矩阵，为第一时域先验协方差矩阵。
比如，接收端可以根据时域后验均值和第一时域先验均值，通过如下公式(5)得到外信息均值：
其中，为外信息均值，为时域后验均值，为第一时域先验均值。
其中，第一时域先验协方差矩阵和第一时域先验均值可以是预先设置的，也可以是由SCMA解码后的码字向量进行跨信息域转换后得到的。比如，若接收端第一次进行时域信道均衡处理时可以将第一时域先验协方差矩阵设置为单位矩阵，将第一时域先验均值设置为0。
步骤1022，对外信息进行酉变换，得到DD域先验值。
其中，酉变换是一种线性变换，可以通过酉变换将时域的外信息转换到DD域。
作为一个示例，接收端可以对外信息协方差矩阵进行酉变换，得到DD域先验协方差矩阵，也可以对外信息均值进行酉变换，得到DD域先验均值。
比如，接收端可以通过如下公式(6)外信息协方差矩阵进行酉变换，得到DD域先验协方差矩阵，
其中，为DD域先验协方差矩阵，FN为归一化的N点离散傅里叶变换矩阵，FN为N×N的矩阵，IM为M×M的单位矩阵，为外信息协方差矩阵。
比如，接收端可以通过如下公式(7)对外信息均值进行酉变换，得到DD域先验均值：
其中，为DD域先验均值，FN为归一化的N点离散傅里叶变换矩阵，FN为N×N的矩阵，IM为M×M的单位矩阵，为外信息均值。
通过上述公式(1)和公式(2)可以看出时域后验值是根据第一时域先验值计算得到，即时域后验值是第一时域先验值的函数，时域后验值中存在第一时域先验值，且根据时域后验值得到的DD域先验值用于DD域SCMA解码。由于第一时域先验值可能是由SCMA解码后的码字向量进行跨信息域转换后得到的，因此为避免DD域SCMA解码得到的第一时域先验值再次用于DD域SCMA解码，上述步骤1021-步骤1022中，接收端先计算了时域后验值中除第一时域先验值之外的外信息，再对外信息进行酉变换，如此可以避免DD域SCMA解码的输出作为输入的函数，保证发送向量在时域和DD域之间的迭代，从而将时域信道均衡和DD域SCMA解码相关联，避免信道均衡和SCAM解码为互相独立的两个步骤，如此可以提高检测结果的可靠性。并且，通过酉变换可以保证时域信道均衡的误差和DD域SCMA解码的误差是相互正交的，从而保证了发送向量在时域信道均衡和DD域SCMA解码的之间迭代的收敛性。
步骤103，接收端对DD域先验值进行DD域SCMA解码，得到多个用户中每个用户的第一DD域后验值。
其中，DD域SCMA解码是指在DD域中对DD域发送向量的多个用户对应的叠加码字向量进行解码，得到每个用户的第一DD域后验值。
其中，第一DD域后验值包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵。
比如，DD域先验值包括DD域先验均值和DD域先验协方差均值，DD域先验均值为多个用户的叠加码字向量的DD域表示，可以看作是由多个用户中每个用户对应的码字向量的堆叠而成。如此，DD域先验均值可以表示为如下公式(8)：
其中，为DD域先验均值，Xj为第j个用户对应的码字向量，J为用户数，n是加性高斯白噪声的噪声向量。
其中，Xj可以为下述步骤4中的第一DD域后验均值是DD域SCMA解码的待检测量。
作为一个示例，Xj可以由MN/K个码字堆积而成，其中，M为OTFS-SCMA方案中每帧的带宽Δf的子载波数，N为持续时间为T的时间槽，K为SCMA码字向量的维度，如此，可以对DD域先验均值进行逐码字解码，得到每个用户对应的第一DD域后验值。
比如，DD域SCMA解码为基于MPA(Message Passing Algorithm，信息传递算法)的DD域SCMA解码，即接收端可以基于MPA(Message Passing Algorithm，信息传递算法)，通过如下步骤进行DD域SCMA解码，得到每个用户对应的第一DD域后验值：
步骤1，定义Xi,j为Xj中的第i个码字向量，1≤i≤MN/K，以及定义Xi,sup为经DD域SCMA解码得到的J个用户的第i个叠加码字向量，mi为经步骤101-步骤102得到的DD域先验均值中的i个叠加码字向量，则Xi,sup可以通过如下公式(9)得到：
通过对上述公式(9)进行MPA解码，可以得到如下公式(10)所示的后验概率集合：
其中，P是第j个用户对应的码字向量Xj中任意码字Xi,j的后验概率，Xj为第j个用户对应的码字向量，Xi,j为Xj中的第i个码字向量，(Xj)m为第j个用户的第m个码字向量，mi为DD域先验均值中的i个叠加码字向量，J为用户数，M为每帧的带宽Δf的子载波数，N为持续时间为T的时间槽，K为SCMA码字向量的维度，Mmod为OTFS调制的星座图大小。
步骤2，根据后验概率P，确定第j个用户的第i个码字的码字向量Xi,j。
其中，第j个用户的第i个码字的码字向量Xi,j包括第三DD域后验均值和第三DD域后验协方差矩阵。
作为一个示例，接收端可以根据后验概率P，得到第三DD域后验均值。或者，接收端还可以根据后验概率P，得到第三DD域后验协方差矩阵。
比如，接收端可以根据后验概率P，通过如下公式(11)得到第三DD域后验均值：
其中，为第j个用户的第i个码字向量的第三DD域后验均值。
其中，P是第j个用户对应的码字向量Xj中任意码字Xi,j的后验概率，Xj为第j个用户对应的码字向量，Xi,j为Xj中的第i个码字向量。
比如，接收端还可以根据后验概率P，通过如下公式(12)得到第三DD域后验协方差矩阵：
其中，为第j个用户的第i个码字向量的第三DD域后验协方差矩阵，为第j个用户的第i个码字向量的第三DD域后验均值。
其中，P是第j个用户对应的码字向量Xj中任意码字Xi,j的后验概率，Xj为第j个用户对应的码字向量，Xi,j为Xj中的第i个码字向量。
作为一个示例，可以将第三DD域后验均值确定为第j个用户的第i个码字的码字向量Xi,j。
步骤3，根据第j个用户的第i个码字向量的第三DD域后验均值和第三DD域后验协方差矩阵，确定第j个用户的第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵
比如，可以按照SCMA码字分配到DD域上的方案将第j个用户的所有码字向量中第i个码字的码字向量的第三DD域后验均值进行叠加，得到第j个用户的第一DD域后验均值将第j个用户的所有码字向量中第i个码字的码字向量的第三DD域后验协方差矩阵进行叠加，得到第j个用户的第一DD域后验协方差矩阵其中，第j个用户的所有码字向量的数量为MN/K。
作为一个示例，上述步骤1-步骤3仅以基于MPA进行DD域SCMA解码为例进行说明，需要说明的是，DD域SCMA解码也可以采用其它方法进行解码，比如，可以为MAP(Maximum aPosteriori，最大后验)的解码，本申请实施例对进行DD域SCMA解码所采用的方法不做限定。
步骤104，接收端根据多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定多个用户中每个用户的码字向量。
其中，第一DD域后验值包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵，接收端可以将每个用户的第一DD域后验均值作为多个用户中每个用户的码字向量。
如此，由于时域信道均衡的效果较好，即时域下减小或消除码间干扰的效果较好，因此时域信道均衡的均衡结果经跨信息域转换后进行SCAM解码的解码性能也较好，从而检测结果的可靠性较高。
作为一个示例，接收端还可以先确定进行DD域SCMA解码的解码次数，根据解码次数和每个用户的第一DD域后验值，确定多个用户中每个用户的码字向量。比如，接收端还可以通过如下步骤确定多个用户中每个用户的码字向量：
步骤1041，确定循环数值。
其中，循环数值用于指示进行DD域SCMA解码的解码次数，且每进行一次解码，循环数值增加预设数值。
另外，还可以确定循环数值是否满足预设条件。预设条件为预先设置的最大循环次数，如此，可以通过将循环数值和最大循环次数进行比较，确定循环数值是否满足预设条件。
步骤1042，若循环数值不满足预设条件，则对多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到时域发送向量的第二时域先验值，将第二时域先验值作为第一时域先验值，并跳转至步骤101。
也即是，若循环数值不满足预设条件，则通过跨信息域转换将第一DD域后验值转换为时域发送向量的第二时域先验值，将第二时域先验值作为第一时域先验值，并对时域接收向量、时域信道矩阵、第一时域先验值再次进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值，即执行步骤101、步骤102和步骤1041，然后再次确定循环数值是否满足预设条件，若循环数值不满足预设条件，则再次通过跨信息域转换将第一DD域后验值转换为时域发送向量的第二时域先验值，将第二时域先验值作为第一时域先验值，并执行步骤101、步骤102和步骤1041，直至确定循环数值满足预设条件为止。
本申请实施例中，通过跨信息域转换可以将多个用户中每个用户的第一DD域后验值转换为时域发送向量的第二时域先验值。
作为一个示例，可以通过酉变换进行跨信息域转换。比如，接收端通过如下步骤对多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到时域发送向量的第二时域先验值：
步骤1，根据多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定DD域发送向量的第二DD域后验值。
其中，第一DD域后验值为每个用户对应的码字向量，由于跨信息域转换是针对多个用户对应的叠加码字向量进行的，因此因先根据每个用户的第一DD域后验值确定多个用户对应的叠加码字向量，其中，第二DD域后验值即为多个用户对应的叠加码字向量。
其中，第一DD域后验值包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵，第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵。
作为一个示例，接收端可以根据多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵确定DD域发送向量的第二DD域后验协方差矩阵，根据多个用户中每个用户的第一DD域后验均值确定DD域发送向量的第二DD域后验均值。
比如，接收端可以根据多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵，通过如下公式(13)确定第二DD域后验协方差矩阵：
其中，为第二DD域后验协方差矩阵，为第j个用户的第一DD域后验协方差矩阵，J为用户数。
作为一个示例，上述第j个用户的第一DD域后验协方差矩阵是秩缺的，因此无法对第一DD域后验协方差矩阵直接求逆。由于每个资源点上的叠加码字向量是独立同分布的，因此第二DD域后验协方差矩阵是一个对角线矩阵，从而接收端也可以根据多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵，通过如下公式(14)确定第二DD域后验协方差矩阵：
其中，为第二DD域后验协方差矩阵的对角线元素，1≤i≤MN，M为每帧的带宽Δf的子载波数，N为持续时间为T的时间槽，MN为资源块的数量；k为SCMA码字向量中一个码字元素的资源块，k＝(1modMmod)+1，mod为取余，Mmod为OTFS调制的星座图大小，1≤k≤K，K为SCMA码字向量的维度；ξk表示第k个资源块中存在的对应的用户的集合，可以根据SCMA码字分配到DD域上的方案确定；为第一DD域后验协方差矩阵的对角线元素。
比如，接收端可以根据根据多个用户中每个用户的第一DD域后验均值，通过如下公式(15)确定第二DD域后验均值：
其中，为第二DD域后验均值，为第j个用户的第一DD域后验均值，J为用户数。
步骤2，对第二DD域后验值进行酉变换，得到时域发送向量的第三时域后验值。
其中，第三时域后验值包括第三时域后验均值和第三时域后验协方差矩阵。
作为一个示例，接收端可以对第二DD域后验协方差矩阵进行酉变换，得到时域发送向量的第三时域后验协方差矩阵，对第二DD域后验均值进行酉变换，得到时域发送向量的第三时域后验均值。
比如，接收端可以通过如下公式(16)对第二DD域后验协方差矩阵进行酉变换，得到第三时域后验协方差矩阵：
其中，为第三时域后验协方差矩阵，FN为归一化的N点离散傅里叶变换矩阵，FN为N×N的矩阵，IM为M×M的单位矩阵，为第二DD域后验协方差矩阵。
比如，接收端可以通过如下公式(17)对第二DD域后验均值进行酉变换，得到第三时域后验均值：
其中，为第三时域后验均值，FN为归一化的N点离散傅里叶变换矩阵，FN为N×N的矩阵，IM为M×M的单位矩阵，为第二DD域后验均值。
步骤3，根据第三时域后验值和外信息确定第二时域先验值。
其中，外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息，外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，外信息可以通过上述步骤1021得到。
作为一个示例，接收端可以根据第三时域后验协方差矩阵和外信息协方差矩阵确定第二时域先验协方差矩阵，可以根据第三时域后验均值和外信息均值确定第二时域先验均值。
比如，接收端可以根据第三时域后验协方差矩阵和外信息协方差矩阵，通过如下公式(18)确定第二时域先验协方差矩阵：
其中，为第二时域先验协方差矩阵，为第三时域后验协方差矩阵，为外信息协方差矩阵。
比如，接收端可以第三时域后验均值和外信息均值，通过如下公式(19)确定第二时域先验均值：
其中，为第二时域先验均值，为第二时域先验协方差矩阵，为第三时域后验协方差矩阵，为第三时域后验均值，为外信息协方差矩阵，为外信息均值。
另外，上述步骤1-步骤3中的酉变换，保证了时域信道均衡的误差和DD域SCMA解码的误差是相互正交的，从而保证了发送向量在时域信道均衡和DD域SCMA解码的之间迭代的收敛性。
步骤1043，若循环数值满足预设条件，则将多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。
比如，第一DD域后验值包括第一DD域后验均值，若循环数值满足预设条件，则接收端可以将每个用户的第一DD域后验均值确定为每个用户的码字向量。
如此，通过上述步骤1041-步骤1043，可以进行多次时域信道均衡和DD域SCMA解码，将时域信道均衡和DD域SCMA解码相关联，降低由于信道均衡和SCAM解码为互相独立的两个步骤而带来的检测误差，进一步提高检测结果的可靠性。
本申请实施例中，接收端先对接收端接收到的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值，再对时域后验值进行跨信息域转换，得到DD域发送向量的DD域先验值，之后对DD域先验值进行DD域SCMA解码，得到多个用户中每个用户的第一DD域后验值，根据多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定多个用户中每个用户的码字向量。其中，时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示，DD域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示。由于时域的信道均衡不受多普勒频域的影响，因此时域信道均衡的效果较好，即时域下减小或消除码间干扰的效果较好，进一步时域信道均衡的结果经跨信息域转换后进行SCAM解码的解码性能也较好，如此检测结果的可靠性较高。
请参考图2，图2是本申请实施例提供的另一种基于OTFS-SCMA的多用户检测方法的流程图。其中，该基于OTFS-SCMA的多用户检测方法可以应用于无线通信系统的接收端中。如图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤201，接收端对接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值。
其中，时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示。
其中，第一时域先验值可以包括第一时域先验均值和第一时域先验协方差矩阵，时域后验值可以包括时域后验均值和时域后验协方差矩阵。
作为一个示例，第一时域先验值可以是预先设置的，也可以是由SCMA解码后的码字向量进行跨信息域转换后得到的，本申请实施例对此不做限定。比如，接收端第一次进行时域信道均衡处理时，第一时域先验均值可以为0，第一时域先验协方差均值可以为单位矩阵。
作为一个示例，时域信道均衡可以为基于时域LMMSE(Linear Minimum MeanSquare Error，线性最小均方误差)的时域信道均衡。比如，基于时域LMMSE的时域信道均衡，接收端对时域接收向量、时域信道矩阵发送端、第一时域先验均值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验均值；接收端还可以对时域接收向量、时域信道矩阵发送端、第一时域先验协方差矩阵进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验协方差矩阵。其中，接收端得到时域后验值的详细说明可以参考上述实施例1中的步骤101，本申请实施例不再赘述。
当然，时域信道均衡也可以为基于其它方法的均衡，比如，时域信道均衡为基于ZF(Zero Forcing，强制归零)的均衡，或者为基于MLSE(Maximum Likelihood SequenceEstimation，最大似然序列估计)的均衡，本申请实施例对进行时域信道均衡所采用的方法不做限定。
步骤202，接收端对时域后验值进行跨信息域转换，得到发送端的DD域发送向量的DD域先验值。
其中，DD域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示。
其中，DD域先验值可以包括DD域先验均值和DD域先验协方差矩阵。
作为一个示例，跨信息域转换是指将时域发送向量转换为DD域发送向量。比如，接收端可以先根据时域后验值和第一时域先验值，确定外信息，再对外信息进行酉变换，得到DD域先验值。
其中，外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息，外信息可以包括外信息均值和外信息协方差矩阵。
比如，接收端得到DD域先验值的详细说明可以参考上述实施例1中的步骤102，本申请实施例不再赘述。
步骤203，接收端对DD域先验值进行DD域SCMA解码，得到多个用户中每个用户的第一DD域后验值。
其中，第一DD域后验值可以包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵。
作为一个示例，DD域SCMA解码为基于MPA(Message Passing Algorithm，信息传递算法)的DD域SCMA解码，即接收端可以基于MPA进行DD域SCMA解码，得到每个用户对应的第一DD域后验值。比如，接收端可以基于MPA的DD域SCMA解码，得到每个用户对应的第一DD域后验值的详细说明可以参考上述实施例1中的步骤103，本申请实施例不再赘述。
当然，DD域SCMA解码也可以采用其它方法进行解码，比如，可以为MAP(Maximum aPosteriori，最大后验)的解码，本申请实施例对进行DD域SCMA解码所采用的方法不做限定。
步骤204，接收端确定循环数值。
其中，循环数值用于指示进行DD域SCMA解码的解码次数，且每进行一次解码，循环数值增加预设数值。比如，预设数值为1，即每进行一次解码，循环数值加1。
步骤205，接收端确定循环数值是否满足预设条件。
其中，预设条件为预先设置的最大循环次数，如此，可以通过将循环数值和最大循环次数进行比较，确定循环数值是否满足预设条件。比如，接收端若确定循环数值小于或等于最大循环次数，则确定循环数值满足预设条件，若循环数值大于最大循环次数，则循环数值不满足预设条件。
作为一个示例，最大循环次数可以设置为5，当然，最大循环次数也可以设置为其它数值，本申请实施例对最大循环次数不做限定。
步骤206，接收端若确定若循环数值不满足预设条件，则对多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到时域发送向量的第二时域先验值，将第二时域先验值作为第一时域先验值，并跳转至步骤201。
也即是，接收端若确定确定若循环数值不满足预设条件，则通过跨信息域转换将第一DD域后验值转换为时域发送向量的第二时域先验值，将第二时域先验值作为第一时域先验值，并对时域接收向量、时域信道矩阵、第一时域先验值再次进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值，即执行步骤201-步骤205，再次确定循环数值是否满足预设条件，若循环数值不满足预设条件，则再次通过跨信息域转换将第一DD域后验值转换为时域发送向量的第二时域先验值，将第二时域先验值作为第一时域先验值，并执行步骤201-步骤205，直至确定循环数值满足预设条件为止。
作为一个示例，可以通过酉变换进行跨信息域转换。比如，接收端可以先根据多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定DD域发送向量的第二DD域后验值，再对第二DD域后验值进行酉变换，得到时域发送向量的第三时域后验值，之后第三时域后验值和外信息确定第二时域先验值。其中，接收端得到第二时域先验值的详细说明可以参考上述实施例1中的步骤1042，本申请实施例不再赘述。
步骤207，接收端若确定循环数值满足预设条件，则将多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。
比如，第一DD域后验值包括第一DD域后验均值，接收端若确定循环数值满足预设条件，则可以将每个用户的第一DD域后验均值确定为每个用户的码字向量。
本申请实施例中，接收端先对接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值，再对时域后验值进行跨信息域转换，得到发送端的DD域发送向量的DD域先验值，对DD域先验值进行DD域SCMA解码，得到多个用户中每个用户的第一DD域后验值，然后确定循环数值，并确定循环数值是否满足预设条件，若确定若循环数值不满足预设条件，则对多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到时域发送向量的第二时域先验值，将第二时域先验值作为第一时域先验值，并跳转至对接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值的步骤，直至循环数值满足预设条件，若确定循环数值满足预设条件，则将多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。
由于时域的信道均衡不受多普勒频域的影响，因此时域信道均衡的效果较好，即时域下减小或消除码间干扰的效果较好，此外，时域信道均衡的结果经跨信息域转换后进行SCAM解码的解码性能也较好，如此检测结果的可靠性较高。
另外，多次进行时域信道均衡和DD域SCMA解码，可以将时域信道均衡和DD域SCMA解码相关联，降低由于信道均衡和SCAM解码为互相独立的两个步骤而带来的检测误差，进一步提高检测结果的可靠性。
图3是本申请实施例提供的一种基于OTFS-SCMA的多用户检测装置的结构示意图。该基于OTFS-SCMA的多用户检测装置可以由软件、硬件或者两者的结合实现成为计算机设备的部分或者全部。参见图3所示，该装置包括：时域均衡模块301、跨信息域传递模块302、DD域SCMA解码模块303和第一确定模块304：
时域均衡模块301，用于对接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值，时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示；
跨信息域传递模块302，用于对时域后验值进行跨信息域转换，得到发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，DD域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示；
DD域SCMA解码模块303，用于对DD域先验值进行DD域SCMA解码，得到多个用户中每个用户的第一DD域后验值；
第一确定模块304，用于根据多个用户中每个用户的第一DD域后验值，确定多个用户中每个用户的码字向量。
作为一个示例，第一DD域后验值包括第一DD域后验均值；
第一确定模块304还用于：
确定循环数值，循环数值用于指示进行DD域SCMA解码的解码次数；
若循环数值不满足预设条件，则对多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到时域发送向量的第二时域先验值，将第二时域先验值作为第一时域先验值，并跳转至对接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到时域发送向量的时域后验值的步骤，直至循环数值满足预设条件；
若循环数值满足预设条件，则将多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。
作为一个示例，跨信息域传递模块302还用于：
根据时域后验值和第一时域先验值，确定外信息，外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息；
对外信息进行酉变换，得到DD域先验值。
作为一个示例，时域后验值包括时域后验均值和时域后验协方差矩阵，第一时域先验值包括第一时域先验均值和第一时域先验协方差矩阵，外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，DD域先验值包括DD域先验均值和DD域先验协方差矩阵；
跨信息域传递模块302还用于：
根据时域后验协方差矩阵和第一时域先验协方差矩阵，得到外信息协方差矩阵；
根据时域后验均值和第一时域先验均值，得到外信息均值；
对外信息协方差矩阵进行酉变换，得到DD域先验协方差矩阵；
对外信息均值进行酉变换，得到DD域先验均值。
作为一个示例，第一确定模块304还用于：
根据多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定DD域发送向量的第二DD域后验值；
对第二DD域后验值进行酉变换，得到时域发送向量的第三时域后验值；
根据第三时域后验值和外信息确定第二时域先验值，外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息。
作为一个示例，第一DD域后验值包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵，第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵；
第一确定模块304还用于：
根据多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵确定DD域发送向量的第二DD域后验协方差矩阵；
根据多个用户中每个用户的第一DD域后验均值确定DD域发送向量的第二DD域后验均值。
作为一个示例，第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵；第三时域后验值包括第三时域后验均值和第三时域后验协方差矩阵；
所第一确定模块304还用于：
对第二DD域后验协方差矩阵进行酉变换，得到时域发送向量的第三时域后验协方差矩阵；
对第二DD域后验均值进行酉变换，得到时域发送向量的第三时域后验均值。
作为一个示例，第三时域后验值包括第三时域后验均值和第三时域后验协方差矩阵；外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，第二时域先验值包括第二时域先验均值和第二时域先验协方差矩阵；
第一确定模块304还用于：
根据第三时域后验协方差矩阵和外信息协方差矩阵确定第二时域先验协方差矩阵；
根据第三时域后验均值和外信息均值确定第二时域先验均值。
需要说明的是：上述实施例提供的基于OTFS-SCMA的多用户检测装置，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
上述实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请实施例的保护范围。
上述实施例提供的基于OTFS-SCMA的多用户检测装置与基于OTFS-SCMA的多用户检测方法实施例属于同一构思，上述实施例中单元、模块的具体工作过程及带来的技术效果，可参见方法实施例部分，此处不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于OTFS-SCMA的多用户检测方法，其特征在于，应用于接收端，所述方法包括：
对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值，所述时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示；
对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，所述DD域发送向量为所述多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示；
对所述DD域先验值进行DD域稀疏码多址接入SCMA解码，得到所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值；
确定循环数值，所述循环数值用于指示进行DD域SCMA解码的解码次数；
若所述循环数值不满足预设条件，则对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，将所述第二时域先验值作为所述第一时域先验值，并跳转至对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值的步骤，直至所述循环数值满足预设条件；
若所述循环数值满足所述预设条件，则将所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一时域先验值为所述时域发送向量的先验取值，包括第一时域先验均值和第一时域先验协方差矩阵；
所述时域后验值为所述时域发送向量的后验取值，包括时域后验均值和时域后验协方差矩阵；
所述DD域先验值为所述DD域发送向量的先验取值，包括DD域先验均值和DD域先验协方差矩阵；
所述第一DD域后验值为每个用户对应的码字向量，包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，包括：
根据所述时域后验值和所述第一时域先验值，确定外信息，所述外信息为所述时域后验值中除所述第一时域先验值之外的其它信息；
对所述外信息进行酉变换，得到所述DD域先验值。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时域后验值包括时域后验均值和时域后验协方差矩阵，所述第一时域先验值包括第一时域先验均值和第一时域先验协方差矩阵，所述外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，所述DD域先验值包括DD域先验均值和DD域先验协方差矩阵；
所述根据所述时域后验值和所述第一时域先验值，确定外信息，包括：
根据所述时域后验协方差矩阵和所述第一时域先验协方差矩阵，得到外信息协方差矩阵；
根据所述时域后验均值和所述第一时域先验均值，得到外信息均值；
所述对所述外信息进行酉变换，得到所述DD域先验值，包括：
对所述外信息协方差矩阵进行酉变换，得到所述DD域先验协方差矩阵；
对所述外信息均值进行酉变换，得到所述DD域先验均值。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，包括：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验值；
对所述第二DD域后验值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验值；
根据所述第三时域后验值和外信息确定所述第二时域先验值，所述外信息为时域后验值中除第一时域先验值之外的其它信息。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一DD域后验值包括第一DD域后验均值和第一DD域后验协方差矩阵，所述第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵；
所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验值，包括：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵确定所述DD域发送向量的第二DD域后验协方差矩阵；
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验均值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验均值。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵确定所述DD域发送向量的第二DD域后验协方差矩阵，包括：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验协方差矩阵，通过如下公式确定所述第二DD域后验协方差矩阵：
其中，为所述第二DD域后验协方差矩阵，为第j个用户的第一DD域后验协方差矩阵，J为用户数；
所述根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验均值确定所述DD域发送向量的第二DD域后验均值，包括：
根据所述多个用户中每个用户的第一DD域后验均值，通过如下公式确定所述第二DD域后验均值：
其中，为所述第二DD域后验均值，为第j个用户的第一DD域后验均值，J为用户数。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二DD域后验值包括第二DD域后验均值和第二DD域后验协方差矩阵；所述第三时域后验值包括第三时域后验均值和第三时域后验协方差矩阵；
所述对所述第二DD域后验值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验值，包括：
对所述第二DD域后验协方差矩阵进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验协方差矩阵；
对所述第二DD域后验均值进行酉变换，得到所述时域发送向量的第三时域后验均值。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第三时域后验值包括第三时域后验均值和第三时域后验协方差矩阵；所述外信息包括外信息均值和外信息协方差矩阵，所述第二时域先验值包括第二时域先验均值和第二时域先验协方差矩阵；
所述根据所述第三时域后验值和外信息确定所述第二时域先验值，包括：
根据所述第三时域后验协方差矩阵和外信息协方差矩阵确定所述第二时域先验协方差矩阵；
根据所述第三时域后验均值和外信息均值确定所述第二时域先验均值。
10.一种基于OTFS-SCMA的多用户检测装置，其特征在于，所述装置包括时域均衡模块、跨信息域传递模块、DD域SCMA解码模块和第一确定模块：
所述时域均衡模块，用于对接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值，所述时域发送向量为多个用户对应的叠加码字向量的时域表示；
所述跨信息域传递模块，用于对所述时域后验值进行跨信息域转换，得到所述发送端的时延多普勒DD域发送向量的DD域先验值，所述DD域发送向量为所述多个用户对应的叠加码字向量的DD域表示；
所述DD域SCMA解码模块，用于对所述DD域先验值进行DD域SCMA解码，得到所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值；
所述第一确定模块，用于确定循环数值，所述循环数值用于指示进行DD域SCMA解码的解码次数；
若所述循环数值不满足预设条件，则对所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值进行跨信息域转换，得到所述时域发送向量的第二时域先验值，将所述第二时域先验值作为所述第一时域先验值，并跳转至对所述接收端的时域接收向量和时域信道矩阵，以及发送端的时域发送向量的第一时域先验值进行时域信道均衡处理，得到所述时域发送向量的时域后验值的步骤，直至所述循环数值满足预设条件；
若所述循环数值满足所述预设条件，则将所述多个用户中每个用户的第一DD域后验值确定为每个用户的码字向量。
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