UWB的多用戶檢測研究.pdf

1、1990年，美國國防部首先定義了“超寬帶(UWB，Ultra Wide Band)”概念，超寬帶無線通信在民用領(lǐng)域開始受到普遍關(guān)注。目前“超寬帶”的定義只是針對信號(hào)頻譜的相對帶寬(或絕對帶寬)而言，沒有定界信號(hào)的時(shí)域波形特征，因此，有多種方式產(chǎn)生超寬帶信號(hào)。其中，最典型的方法是利用納秒級的窄脈沖(又稱為沖激脈沖，Impulse)的頻譜特性來實(shí)現(xiàn)。 在UWB多用戶通信系統(tǒng)中，各個(gè)用戶共享空間頻譜資源，每個(gè)用戶依靠不同的碼字來區(qū)分。

2、在接收端，由于信道的不理想或者其它一些原因，特定用戶必然會(huì)受到其它用戶的干擾，稱之為多用戶干擾(MUI，multiuserinterference)。在對用戶進(jìn)行檢測時(shí)傳統(tǒng)的方法是基于標(biāo)準(zhǔn)高斯近似(StaridaldGaussian Appioximation,SGA)的假設(shè)，即把包括多用戶干擾在內(nèi)的所有干擾成分的累積，看做是在感興趣的頻率范圍內(nèi)具有均勻PSD的加性高斯噪聲，因此檢測獲得的性能不理想。而多用戶檢測技術(shù)(MUD，multi

3、Llset-detection)在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，充分利用造成MUI的所有用戶信號(hào)信息對單個(gè)用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測，從而獲得優(yōu)良的抗干擾性能。 本文研究了UWB中的多用戶檢測技術(shù)，分別針對跳時(shí)超寬帶(TH-UWB)和直擴(kuò)超寬帶(DS-UWB)兩種多址方式。 針對跳時(shí)多址方式，利用了跳時(shí)序列的特殊性質(zhì)，提出了一種低復(fù)雜度的解相關(guān)接收機(jī)，減少了計(jì)算復(fù)雜度而又降低了多址干擾的影響。同時(shí)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，從減小秩虧概率的角度對發(fā)射

4、信號(hào)進(jìn)行了改進(jìn)，進(jìn)一步提升了檢測器的性能。 針對直擴(kuò)多址方式，本文提出了一種帶預(yù)處理的多用戶檢測器，通過預(yù)處理動(dòng)態(tài)的設(shè)定門限從而直接判決用戶的數(shù)據(jù)比特信息，計(jì)算結(jié)果表明經(jīng)過預(yù)處理得到的數(shù)據(jù)與最佳多用戶檢測器得到的數(shù)據(jù)相同，但是最佳多用戶檢測器的復(fù)雜度為指數(shù)時(shí)間復(fù)雜度，而預(yù)處理的復(fù)雜度為指數(shù)時(shí)間復(fù)雜度，因此大大降低了計(jì)算量。通過計(jì)算也表明通過預(yù)處理得到的用戶信息碼的數(shù)量是很大的。由于通過預(yù)處理得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)是最優(yōu)的，這樣可以去除這