申请/专利权人：哈尔滨工业大学;中国电子科技集团公司第五十四研究所

申请日：2021-12-22

公开（公告）日：2024-04-19

公开（公告）号：CN114257342B

主分类号：H04L1/00

分类号：H04L1/00;H04L27/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.19#授权;2022.04.15#实质审查的生效;2022.03.29#公开

摘要：基于非二进制极化码的两用户多址接入系统编码及译码方法，属于通信技术领域。为了解决同时同频下两用户的多址接入设计问题，以及现有的二进制极化码多址接入方案存在可靠性较低，系统误块率较高的问题。本发明将二进制码字序列在伽罗华域GFq上转换为非二进制序列，针对不同用户，利用不同参数核矩阵对两用户进行非二进制Polar编码，得到编码后非二进制Polar码字；然后转换为对应的二进制Polar码字，使用BPSK调制将编码后码字序列映射为符号；利用两用户SC译码对接收符号进行联合处理，恢复出两用户未编码非二进制Polar码字序列估计值；最后转换为对应的二进制Polar码字并移除冻结比特，得到两用户原始信息序列估计值。主要用于通信中的编码及译码过程。

主权项：1.一种基于非二进制极化码的两用户多址接入系统编码及译码方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、分别为两用户原始信息添加冻结比特，将所得二进制码字序列在伽罗华域GFq上转换为非二进制序列，得到未编码非二进制Polar码字；步骤二、针对不同用户，利用不同参数核矩阵对两用户进行非二进制Polar编码，得到编码后非二进制Polar码字；步骤三、将编码后非二进制Polar码字按照GFq转换为对应的二进制Polar码字，使用BPSK调制将编码后码字序列映射为符号发送至信道中；步骤四、接收机收到接收符号后，利用两用户SC译码对接收符号进行联合处理，恢复出两用户未编码非二进制Polar码字序列估计值；步骤五、对非二进制Polar码字序列估计值，接收端将其转换为对应的二进制Polar码字并移除冻结比特，得到两用户原始信息序列估计值；所述步骤二的具体过程包括以下步骤：对用户1和2未编码码字和V1N分别进行编码，得到编码后的码字和编码过程表示为： Y1N＝V1NGN其中，BN代表比特翻转操作，表示核矩阵F的n次克罗内克积，同时有 其中，代表伽罗华域；参数α是中元素，用户1和2选用不同的α参数，分别用αu和αv进行表示；αu的参数选择过程：在单用户核矩阵结构中固定u1＝0，对u2所有可能进行遍历，得到平均BER；令则单用户单级极化平均BER表示为 式中，u1、u2表示单用户情况未经过核矩阵编码的原始信息符号，z1、z2表示接收端接收得到的符号，γs、γa表示伽罗华域中的元素；P[Ls＞La∣u2＝γs]由高斯变量概率密度分布函数积分获得；最后，选择能得到最佳BER性能的αu作为用户1核矩阵参数；αv的参数选择过程：在两用户核矩阵结构中固定u1＝0、v1＝0，对u2和v2所有可能进行遍历，得到平均BER；令则两用户单级极化平均BER表示为 式中，u1、u2表示两用户情况用户1未经过核矩阵编码的原始信息符号，v1、v2表示两用户情况用户2未经过核矩阵编码的原始信息符号，z1、z2表示接收端接收得到的符号，γs、γa表示伽罗华域中的元素；P[L′s＞L′a∣v2＝γs]由高斯变量概率密度分布函数积分近似获得；最后，选择能得到最佳BER性能的αv作为用户2核矩阵参数；αu的参数选择过程中所述的高斯变量的均值和方差如下： 其中和为经过核矩阵结构编码后的符号，对应对应N0表示单边功率谱密度；αv的参数选择过程中所述的高斯变量的均值和方差如下： 其中，和为用户2经过核矩阵结构编码后的符号，对应对应和为用户1经过核矩阵结构编码后的符号，对应 如下： 其中及满足所述步骤四的具体过程包括以下步骤：在接收端利用SC译码对和V1N进行估计，估计值表示为和译码顺序固定且分为三个阶段：阶段I译阶段II译V1N，阶段III译其中1≤M＜N；在阶段I，递归计算极化信道转移概率得到估计值 在阶段II，递归极化信道转移概率得到估计值 在阶段III，递归计算极化信道转移概率得到估计值 由信道转移概率递归计算得出；通过Ui和Vj对应译码路径上的子核矩阵结构计算每个部分的极化信道转移概率，最终递归完成的计算。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 哈尔滨工业大学;中国电子科技集团公司第五十四研究所 基于非二进制极化码的两用户多址接入系统编码及译码方法

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