CDMA多用戶檢測器線性統(tǒng)一模型與非線性改進算法研究.pdf

1、傳統(tǒng)的碼分多址(CDMA)系統(tǒng)因多址干擾問題，遭受遠近效應的影響和系統(tǒng)容量的限制。長期以來，多址干擾的抑制和消除是改善系統(tǒng)性能和增大系統(tǒng)容量的關鍵技術，其中，多用戶檢測技術是消除多址干擾的核心技術而倍受關注。
　　 本文提出了CDMA線性多用戶檢測器的統(tǒng)一模型，研究了線性統(tǒng)一模型的性能及其應用。對非線性干擾消除多用戶檢測算法進行了理論分析，提出了改進算法。本文的主要內容和創(chuàng)新性成果如下：
　　 1、基于對角加載方法，提出

2、了一種含參量線性多用戶檢測器，建立了線性多用戶檢測器的統(tǒng)一模型。對線性統(tǒng)一模型的檢測性能進行了分析，研究了匹配濾波檢測器、解相關檢測器和最小均方誤差檢測器在線性統(tǒng)一模型下的相互轉換關系?；诰€性統(tǒng)一模型，給出了多徑衰落信道下最小均方誤差(MMSE)檢測器實現的新方法，提出了一種雙模檢測器。理論分析和數值結果均表明，MMSE檢測新方法實現簡單，比傳統(tǒng)MMSE檢測方法具有更低的計算復雜度；雙模檢測器可根據信道的變化動態(tài)地在解相關檢測和匹配濾

3、波檢測模型之間轉換，抑制了獨立檢測存在的缺陷。
　　 2、串行干擾消除(SIC)檢測器的幅度失配不可避免，而檢測性能依賴于信號重建估計的準確性，直接使用誤碼率公式對幅度失配引起的性能損失進行分析和計算是困難的。本文利用Gaussian近似法推導出幅度失配的SIC檢測器誤碼率近似解析式，基于Lagrange中值定理建立了幅度失配率、信噪比以及性能損失度之間的計算公式，定量地研究和分析了幅度失配對系統(tǒng)性能的影響。
　　 3、

4、基于分組技術提出了對角加載檢測分組SIC算法。該算法利用對角加載檢測算子替換SIC檢測器每級中匹配濾波(MF)檢測算子，實現了分組MMSE檢測，減小了解調延遲，改善了SIC檢測器和MMSE檢測器獨立檢測的性能。擴頻序列直接用于解擴會由于其不完全正交導致多址干擾的產生，從而降低系統(tǒng)性能。基于克萊姆-施密特正交化方法，從擴頻序列出發(fā)構造SIC檢測器每級的解擴序列，提出了正交化解擴的SIC算法(OSIC算法)。性能分析和仿真結果表明，OSIC

5、算法在完全抑制檢測器每級多址干擾的同時，也抑制了信道噪聲的增強，優(yōu)于SIC算法。針對多徑衰落信道情形提出了一種基于RAKE接收的串行多徑干擾抵消檢測算法，給出了算法實現的嵌套式RAKE接收機。性能分析和仿真實驗表明，嵌套式RAKE接收機能夠很好的抑制多址干擾和多徑干擾，改善了傳統(tǒng)RAKE接收機性能。
　　 4、并行干擾消除(PIC)檢測器結構簡單且具有較好的抗遠近效應能力，但是其性能受限于對初始數據比特和各用戶信號功率的估計。本

6、文比較分析了非線性PIC(HPIC)檢測器和線性PIC(LPIC)檢測器的干擾估計性能。對LPIC檢測器和匹配濾波檢測器的性能進行了比較，定量地給出了這兩種檢測器的信噪比應用條件。針對LPIC檢測器在衰落信道下多址干擾估計誤差較大的缺陷，提出了加權抵消的LPIC檢測器，加權系數是基于最小均方誤差準則獲取。理論分析和仿真實驗表明，無論在功率控制還是遠近效應下，加權抵消LPIC檢測器的性能都遠遠好于LPIC檢測器。
　　 5、從理論

7、上分析了判決排序對前饋線性變換的判決反饋多用戶檢測器性能影響，給出了一種基于信號幅度迭代估計的判決排序方法。通過在前饋線性變換的判決反饋檢測器中引入一個判決轉換策略，提出了轉換判決反饋檢測算法(SDFD)。SDFD算法能夠根據信噪比環(huán)境變化情況在干擾抵消解相關檢測和匹配濾波檢測之間擇優(yōu)判決。理論分析和仿真實驗結果均表明，SDFD算法能夠適用于低信噪比環(huán)境，具有比解相關判決反饋檢測(DDFD)算法以及前饋正交變換判決反饋檢測(ODFD)算