SCMA系统的仿真

包含了SCMA整个系统的仿真，还与球形解码相关内容，对于初学者有一定帮助。

% HuaWei 5G非正交多址方案SCMA仿真
clear;
rng（3）;

frame_num = 1000;
iter_num = 10;   % 3~15
M = 2;          % 2/3/4

S = [
    1 1 1 0 0 0
    2 0 0 1 1 0
    0 2 0 2 0 1
    0 0 2 0 2 2];                  % SCMA签名矩阵

% 调制图案
switch M
    case 2
        mod_map = [1 1; 1 -1; -1 1; -1 -1]/sqrt（2）;
    case 3
        mod_map = [1 0; 0 1; 0 -1; -1 0];
    case 4
        mod_map = [1+1i 1+1i; 1-1i 1-1i; -1+1i -1+1i; -1-1i -1-1i]/2;
end

N = 4;                             % 校验节点数量
K = 6;                             % 信息节点数量
sigma2 = 1;
search_space = fullfact（[4 4 4]）;  % 全搜索空间
search_depth = 4*4*4;              % 搜索空间大小

err_tb_cnt = 0;
for frame_id = 1:frame_num
    
    frame_id
    
    user_num = 6;
    snr = randi（[4 20] user_num 1）;
    h = sqrt（db2pow（snr））.*exp（1i*2*pi*rand（user_num1））;  % 随机生成信道
    
    tx_data = 0;
    for ueid = 1:user_num
        index（ueid） = randi（[1 4]）;
        data = mod_map（index（ueid）:）;
        tmp = zeros（41）;
        tmp（S（:ueid）==1） = data（1）;
        tmp（S（:ueid）==2） = data（2）;
        tx_data = tx_data + h（ueid）*tmp;
    end
    
    y = awgn（tx_data 0）;      % AWGN信道
    
    Q = 1/4*ones（NK4）;       % 初始化信息节点到校验节点的传递信息
    R = 1/4*ones（NK4）;       % 初始化校验节点到信息节点的传递信息
    
    for iter = 1:iter_num
        for n = 1:N
            k = find（S（n:）~=0）;
            tone_idx = S（nk）;
            tmp_h = h（k）;
            p = zeros（search_depth 1）;
            for m = 1:search_depth
                x = diag（mod_map（search_space（m:） tone_idx））.‘*tmp_h;
                p（m） = Q（nk（1）search_space（m1）） ...
                    * Q（nk（2）search_space（m2）） ...
                    * Q（nk（3）search_space（m3）） ...
                    * 1/（pi*sigma2）*exp（-abs（y（n）-x）^2/sigma2）;
            end
            p = p/sum（p）;
            
            for ii = 1:3
                for m = 1:4
                    idx1 = search_space（:ii）==m;
                    R（nk（ii）m） = sum（p（idx1））;
                end
            end
        end
        
        for k = 1:K
            for n = 1:N
                flag = S（:k）~=0;
                flag（n） = 0;       % 去掉本校验节点
                p = zeros（41）;
                p（1） = prod（R（flagk1））;
                p（2） = prod（R（flagk2））;
                p（3） = prod（R（flagk3））;
                p（4） = prod（R（flagk4））;
                p = p/sum（p）;
                Q（nk:） = p;
            end
        end
    end
    
    tmp = prod（R）;
    [~result] = max（tmp [] 3）;
    
    err_tb_cnt = err_tb_cnt + ~all（index==result）;
end

err_tb_cnt

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----

    .......      2747  2017-10-25 19:31  scma\main.m

     文件         56  2017-01-11 14:15  scma\scma-master\.gitignore

     文件        298  2017-01-11 14:15  scma\scma-master\log_sum_exp.m

     文件       2665  2017-01-11 14:15  scma\scma-master\README.md

     文件       3365  2017-01-11 14:15  scma\scma-master\scmadec.m

     文件        837  2017-01-11 14:15  scma\scma-master\scmaenc.m

     文件       3677  2017-01-11 14:15  scma\scma-master\simulation.m

     文件       2625  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\BCJR.m

     文件       2039  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\BCJR_maxlog.m

     文件       2912  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\BCJR_maxlog_c.c

     文件      11264  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\BCJR_maxlog_c.mexw64

     文件     183296  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\BCJR_maxlog_c.mexw64.pdb

     文件       2912  2016-02-29 15:14  scma\SCMA_learn\BCJR_maxlog_check_c.c

     文件      11264  2016-02-29 15:14  scma\SCMA_learn\BCJR_maxlog_check_c.mexw64

     文件       2912  2016-02-29 15:14  scma\SCMA_learn\BCJR_maxlog_cheinter_c.c

     文件      11264  2016-02-29 15:14  scma\SCMA_learn\BCJR_maxlog_cheinter_c.mexw64

     文件        198  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\BER_user.mat

     文件        485  2015-12-23 16:28  scma\SCMA_learn\convcorr.m

     文件        463  2015-12-29 15:33  scma\SCMA_learn\lte_turbocode_rsc.m

     文件       7667  2016-03-01 09:04  scma\SCMA_learn\main.m

     文件       4096  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\maxlog_MPA_decode.m

     文件       7986  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\maxlog_MPA_decode_c.c

     文件      13312  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\maxlog_MPA_decode_c.mexw64

     文件     183296  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\maxlog_MPA_decode_c.mexw64.pdb

     文件      15771  2015-12-31 09:04  scma\SCMA_learn\MPA turbo 1000frames 1024bit.fig

     文件      22314  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\MPA&maxlogMPA 300_5.fig

     文件      11476  2015-11-27 09:35  scma\SCMA_learn\MPA&maxlog_MPA.fig

     文件       3377  2016-01-05 10:43  scma\SCMA_learn\MPA_decode.m

     文件       7671  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\MPA_decode_c.c

     文件      15872  2016-02-25 15:38  scma\SCMA_learn\MPA_decode_c.mexw64

............此处省略40个文件信息