SCMA譯碼器研究與實現(xiàn).pdf

1、移動通信經(jīng)過三十年的快速發(fā)展，逐漸演化成為社會發(fā)展必不可少的工具。面對著新興移動業(yè)務(wù)的流量需求，第五代移動通信系統(tǒng)應(yīng)運而生。在憧憬著萬物互聯(lián)的新時代的同時，未來5G技術(shù)也面臨著新的發(fā)展和挑戰(zhàn)。多址接入技術(shù)是無線通信物理層最核心技術(shù)之一，傳統(tǒng)的正交多址接入技術(shù)已經(jīng)不能滿足5G中大容量，海量接入等需求，稀疏多址碼接入技術(shù)(SCMA)應(yīng)5G需求設(shè)計產(chǎn)生。SCMA使用稀疏碼本實現(xiàn)過載，有效的提高了頻譜利用率，且可以通過設(shè)計良好的多維星座圖和 S

2、CMA用戶碼本來提高系統(tǒng)性能。在接收端通過消息傳遞算法(MPA)進行譯碼，對譯碼算法進行改進也可降低多用戶檢測算法的復(fù)雜度。
　　本文首先對SCMA的基本架構(gòu)和基礎(chǔ)原理進行了研究，介紹了SCMA的系統(tǒng)模型和編碼原理，其中重點研究了三種 SCMA碼本設(shè)計方法，包括基于方形QAM星座圖碼本設(shè)計、基于星形QAM星座圖碼本設(shè)計以及基于星座旋轉(zhuǎn)交織碼本設(shè)計方式，并對不同生成碼本在相同仿真條件下進行性能仿真和比較。
　　接下來研究了SC

3、MA譯碼算法，由于傳統(tǒng)的消息檢測算法涉及到大量的非線性指數(shù)運算，在其基礎(chǔ)上提出了低復(fù)雜度的Max-Log-MPA譯碼算法，在1/2Turbo碼率下僅有0.5dB左右的性能損失。本設(shè)計還在基于Turbo迭代聯(lián)合譯碼下，提出了基于MPA(Max-Log-MPA)與Turbo的聯(lián)合迭代多用戶譯碼算法，并完成了其性能仿真。
　　最后在基于本文理論基礎(chǔ)上,在 FPGA上完成了基于 Max-Log-MPA檢測的SCMA譯碼的系統(tǒng)驗證與硬件實現(xiàn)