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专利号: 202210614918X
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低复杂度的针对光纤信道的SCMA码本设计方法,其特征在于,包括基于遗传算法的码本的优化、标签映射准则的优化和传输方案优化三个方面;

码本的优化:

步骤11:首先对需要优化的变量采用浮点数编码,初始化种群,种群大小设为100,即初始化一组参数值以便优化;

步骤12:评估种群中的个体适应度,适应度的计算则是通过计算优化准则dsum来完成,之后通过对个体按照适应度排序,淘汰掉低适应度的个体;优化准则dsum计算式如下:式中, 表示第k个资源块上第i个混叠码字符号,λ为参数控制成对错误率的放缩比例,K表示载波资源块数量,M表示调制阶数,df表示一个载波上冲突的用户数;

步骤13:对个体进行交叉变异操作,生成新的子代个体,回到步骤12继续执行,直到迭代次数达到目标迭代次数100;

步骤14:得到最终存活个体,然后取出适应度最好的个体,即最小的个体,该个体对应的各个用户码本即为最终优化的码本;

标签映射准则的优化:

步骤21:随机初始化一个标签映射规则,计算Ξ(ξ),然后将其作为最优码本,即Ξ(ξopt);

式中,ξ表示标签映射规则,Nk,i,j(ξ)表示在资源块k上,码字i与码字j之间对应标签比特的不同比特位的个数; 与 都是 的子集, 为发送端叠加的码字集合;

步骤22:然后将所有比特到码字的映射,进行遍历进行交换,遍历所有可能性,如果交换后计算出的Ξ(ξ)值如果小于Ξ(ξopt),那么就将当前的Ξ(ξ)置为Ξ(ξopt),否则,继续遍历交换,直到遍历完所有的交换,最后得到的Ξ(ξopt)就是最优的;

传输方案优化:

步骤31:每个用户组中的用户根据原始要发送的比特信息,根据标签映射规则映射成多维码字然后进行叠加,然后发送端将各个用户组的叠加的多维码字进行拼接;

步骤32:将多维码字使用OFDM调制到不同的正交载波上,最后经过上采样,滤波,上变频产生SCMA‑OFDM信号,SCMA‑OFDM信号通过增德尔马赫调制器调制到光载波上,然后置于光纤上传输;

步骤33:接收端对接收到的光信号通过光电转换为电信号,然后通过模数转换,下变频到OFDM基带信号,通过快速傅里叶变换后得到频域信号;

步骤34:对上一步得到的频域信号进行分组拆分得到每个组的频域信号,然后进行信道补偿后并MPA算法进行多用户检测,对各个用户发送的符号进行判决,最后通过标签映射规则将码字恢复成比特信号。