目录1.前言2.算法测试效果图预览2.1系统仿真参数2.2系统仿真结果3.算法运行软件版本4.算法理论概述4.1 PD-NOMA基本原理4.2 IRS信道基础模型4.3 Turbo编译码4.4 系统优势5.算法完整程序工程1.前言智能反射面(IRSIntelligent Reflecting Surface)由大量低成本无源反射单元组成能够通过调控单元相位改变入射电磁波的反射波束方向重构无线传播信道显著提升频谱效率与覆盖范围。功率域非正交多址(PD-NOMA)依托功率区分不同用户同一时频资源承载多路用户信号突破传统正交多址接入用户容量限制。Turbo码作为经典信道编码方案依靠并行级联卷积结构与迭代译码获得逼近香农极限的纠错性能。本文仿真搭建IRS辅助单天线PD-NOMA下行传输系统基站发送多路PD-NOMA叠加信号信号经IRS反射、多径时变信道传输接收端采用串行干扰消除(SIC)分离各用户信号配合Turbo编译码抑制信道衰落与噪声带来的误码。2.算法测试效果图预览2.1系统仿真参数本系统仿真参数如下%天线数,设置单天线 PDNOMA系统 Nh 1; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% Radius 100; Nv Nh; %天线间距,随机分布 Scale1 (rand(Nh,1)/20.5); Scale2 (rand(Nv,1)/20.5); %是否加入多径,多径信道H1 %以下根据实际情况进行设置 %速度 v 1; %载波频率 fc 1.2e6; %光速 c 3e8; fd v*fc/c/Nh; %采样间隔为1us timeval 1e-5; %多径时延 delay_multi [0]*timeval; %多径增益 Pow_avg [0]; %多径个数 Nmultipath length(Pow_avg); %多径平均延迟 delay_avg 100e-6; %多普勒频偏 Fre_offset fd; %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %用户数量 Nc 8; %多载波 Sub Nc; Len 1024; %信号带宽 BW 180e3; T 1/BW; TG T/4; %间隔 BWs 3.75e3; %信号采样率 Fd 8; SNR_dB [0:9]; %仿真指标保持变量 Err_Rate zeros(1,length(SNR_dB)); pilot_type 1; %仿真循环次数循环次数越大仿真效果越好 nloop 2*[40,40,40,40,40,60,60,100,100,100]; %turbo编码参数 N 512; M 167; %信号功率 P 1.2; nomalen 512;2.2系统仿真结果按照相同SNR 下 BER 由低到高性能从优至劣排序最优多天线PD-NOMA高斯信道次优单天线PD-NOMA高斯信道次差多天线PD-NOMA瑞利多径信道最差单天线PD-NOMA瑞利多径信道3.算法运行软件版本matlab2024B4.算法理论概述基站配备单发射天线IRS拥有Nh​×Nv​个无源反射单元Nh​Nv​20系统共Nc​8个PD-NOMA用户采用OFDM多载波传输调制方式为π/4-QPSK收发两端引入Turbo编码与迭代译码信道同时包含IRS可控反射链路与多径多普勒时变衰落。4.1 PD-NOMA基本原理正交多址OFDMA、TDMA将时域、频域资源切分给不同用户用户占用相互正交资源块。PD-NOMA 在相同时频资源上为多个用户分配不同发射功率发送端叠加多路用户调制符号接收端核心为SIC串行干扰消除信道条件差的远端用户分配更高发射功率近端用户功率更低。接收机优先解调大功率远端用户信号重构干扰信号并从接收信号中消除再解调剩余用户数据逐级消除干扰。SIC信号接收基础表达式4.2 IRS信道基础模型IRS每个反射单元可以独立调整反射相位θm,n​单元反射系数定义4.3 Turbo编译码Turbo码采用两路递归系统卷积码RSC并行级联随机交织器分隔两路编码支路。发送端原始信息比特u一路直接送入第一个RSC编码器信息比特经过交织置换顺序后送入第二个RSC编码器。编码输出包含系统比特、两路校验比特完成码率适配。接收端采用迭代译码算法两个分量译码器交替交换外部信息对数似然比LLR。调制解调后比特软信息表达式4.4 系统优势该系统融合IRS智能传播调控、PD-NOMA频谱过载传输、Turbo强大纠错能力相比传统OFDMA 系统具备三点优势第一IRS无源调控信道不需要有源射频链路硬件成本低可以无源提升接收信噪比抑制遮挡造成深衰落第二PD-NOMA在相同频谱资源支持多路用户接入提升单位带宽用户承载数量第三Turbo码对抗IRS信道、多径多普勒衰落带来的信号畸变大幅降低解调误码率。系统采用单天线基站架构IRS单元规模20×204条多径信道模拟室外散射环境引入多普勒频移模拟终端移动场景循环次数随信噪比提升增大保证高信噪比下误码统计样本充足避免仿真结果波动。整套系统信号链路可以概括1.信息比特→Turbo 编码→π/4-QPSK 调制→导频插入→PD-NOMA多用户功率叠加→添加CP→IRS多径时变信道传输2.高斯噪声污染3.接收端去除CP、子载波解调→MMSE信道估计 SIC串行干扰消除→软解调→Turbo迭代译码→误码统计。IRS通过相位调控重塑无线信道改善接收质量PD-NOMA实现多用户同资源传输Turbo编译码保障衰落信道下传输可靠性三者结合构成高频谱效率、低成本的下一代无线通信候选方案。5.算法完整程序工程OOOOOOOOO关注GZH后输入回复0057