CDMA多用戶檢測(cè)器線性統(tǒng)一模型與非線性改進(jìn)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(yuǎn)近效應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)，其中，多用戶檢測(cè)技術(shù)是消除多址干擾的核心技術(shù)而倍受關(guān)注。
　　 本文提出了CDMA線性多用戶檢測(cè)器的統(tǒng)一模型，研究了線性統(tǒng)一模型的性能及其應(yīng)用。對(duì)非線性干擾消除多用戶檢測(cè)算法進(jìn)行了理論分析，提出了改進(jìn)算法。本文的主要內(nèi)容和創(chuàng)新性成果如下：
　　 1、基于對(duì)角加載方法，提出

2、了一種含參量線性多用戶檢測(cè)器，建立了線性多用戶檢測(cè)器的統(tǒng)一模型。對(duì)線性統(tǒng)一模型的檢測(cè)性能進(jìn)行了分析，研究了匹配濾波檢測(cè)器、解相關(guān)檢測(cè)器和最小均方誤差檢測(cè)器在線性統(tǒng)一模型下的相互轉(zhuǎn)換關(guān)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(cè)器實(shí)現(xiàn)的新方法，提出了一種雙模檢測(cè)器。理論分析和數(shù)值結(jié)果均表明，MMSE檢測(cè)新方法實(shí)現(xiàn)簡單，比傳統(tǒng)MMSE檢測(cè)方法具有更低的計(jì)算復(fù)雜度；雙模檢測(cè)器可根據(jù)信道的變化動(dòng)態(tài)地在解相關(guān)檢測(cè)和匹配濾

3、波檢測(cè)模型之間轉(zhuǎn)換，抑制了獨(dú)立檢測(cè)存在的缺陷。
　　 2、串行干擾消除(SIC)檢測(cè)器的幅度失配不可避免，而檢測(cè)性能依賴于信號(hào)重建估計(jì)的準(zhǔn)確性，直接使用誤碼率公式對(duì)幅度失配引起的性能損失進(jìn)行分析和計(jì)算是困難的。本文利用Gaussian近似法推導(dǎo)出幅度失配的SIC檢測(cè)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(jì)算公式，定量地研究和分析了幅度失配對(duì)系統(tǒng)性能的影響。
　　 3、

4、基于分組技術(shù)提出了對(duì)角加載檢測(cè)分組SIC算法。該算法利用對(duì)角加載檢測(cè)算子替換SIC檢測(cè)器每級(jí)中匹配濾波(MF)檢測(cè)算子，實(shí)現(xiàn)了分組MMSE檢測(cè)，減小了解調(diào)延遲，改善了SIC檢測(cè)器和MMSE檢測(cè)器獨(dú)立檢測(cè)的性能。擴(kuò)頻序列直接用于解擴(kuò)會(huì)由于其不完全正交導(dǎo)致多址干擾的產(chǎn)生，從而降低系統(tǒng)性能?；诳巳R姆-施密特正交化方法，從擴(kuò)頻序列出發(fā)構(gòu)造SIC檢測(cè)器每級(jí)的解擴(kuò)序列，提出了正交化解擴(kuò)的SIC算法(OSIC算法)。性能分析和仿真結(jié)果表明，OSIC

5、算法在完全抑制檢測(cè)器每級(jí)多址干擾的同時(shí)，也抑制了信道噪聲的增強(qiáng)，優(yōu)于SIC算法。針對(duì)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(cè)算法，給出了算法實(shí)現(xiàn)的嵌套式RAKE接收機(jī)。性能分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明，嵌套式RAKE接收機(jī)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(jī)性能。
　　 4、并行干擾消除(PIC)檢測(cè)器結(jié)構(gòu)簡單且具有較好的抗遠(yuǎn)近效應(yīng)能力，但是其性能受限于對(duì)初始數(shù)據(jù)比特和各用戶信號(hào)功率的估計(jì)。本

6、文比較分析了非線性PIC(HPIC)檢測(cè)器和線性PIC(LPIC)檢測(cè)器的干擾估計(jì)性能。對(duì)LPIC檢測(cè)器和匹配濾波檢測(cè)器的性能進(jìn)行了比較，定量地給出了這兩種檢測(cè)器的信噪比應(yīng)用條件。針對(duì)LPIC檢測(cè)器在衰落信道下多址干擾估計(jì)誤差較大的缺陷，提出了加權(quán)抵消的LPIC檢測(cè)器，加權(quán)系數(shù)是基于最小均方誤差準(zhǔn)則獲取。理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)表明，無論在功率控制還是遠(yuǎn)近效應(yīng)下，加權(quán)抵消LPIC檢測(cè)器的性能都遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于LPIC檢測(cè)器。
　　 5、從理論

7、上分析了判決排序?qū)η梆伨€性變換的判決反饋多用戶檢測(cè)器性能影響，給出了一種基于信號(hào)幅度迭代估計(jì)的判決排序方法。通過在前饋線性變換的判決反饋檢測(cè)器中引入一個(gè)判決轉(zhuǎn)換策略，提出了轉(zhuǎn)換判決反饋檢測(cè)算法(SDFD)。SDFD算法能夠根據(jù)信噪比環(huán)境變化情況在干擾抵消解相關(guān)檢測(cè)和匹配濾波檢測(cè)之間擇優(yōu)判決。理論分析和仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)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(guān)判決反饋檢測(cè)(DDFD)算法以及前饋正交變換判決反饋檢測(cè)(ODFD)算