面向物联网环境的高效通信接收机设计

作     者：周震 袁正道 ZHOU Zhen;YUAN Zhengdao

作者机构：洛阳师范学院信息技术学院河南洛阳471934 河南广播电视大学博士后工作站郑州450008 

出 版 物：《计算机应用》 (journal of Computer Applications)

年 卷 期：2020年第40卷第1期

页      面：202-206页

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 081001[工学-通信与信息系统] 

基　　金：河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目(2017GGJS135) 河南省科技攻关项目(182102210573) 中国博士后科学基金面上项目(2019M652576) 河南省高等学校重点科研项目(20B510005)~~ 

主　　题：物联网通信 盲信道估计 概率图模型 迭代接收机设计 非正交多址接入 

摘      要：物联网(IoT)通信系统具有活跃用户数低、数据帧短等特性,而信道估计和多用户识别所需的导频和用户识别码会显著降低IoT系统的通信效率和响应速度。针对上述问题,提出了一种基于非正交多址接入(NOMA)的盲信道估计和多用户检测算法。首先,利用码分多址(CDMA)系统中的扩频矩阵对每个用户所占用载波进行分配,并采用差分编码解决盲估计所引发的星座点旋转问题;其次,根据用户所分配载波具有的稀疏性,引入伯努利-高斯(B-G)分布作为先验分布,利用变量间的隐马尔可夫特性进行因式分解和建模,由用户数据的稀疏特征进行多用户识别;最后,应用消息传递算法对上述模型进行推导,解决NOMA引起的多用户干扰,得到面向IoT环境的联合信道估计和检测接收算法。仿真结果表明,相对于块稀疏单测量向量(BS-SMV)算法和块稀疏自适应子空间求解(BSASP)算法,所提算法能够在不提高复杂度的条件下获得约1 dB的性能增益。