【正文】 （ ） 并行干擾抵消算法的特點(diǎn) (1)PIC算法的時(shí)延與用戶數(shù)沒(méi)有關(guān)系，僅和級(jí)數(shù)有關(guān)，可以保證實(shí)時(shí)處理的要求； (2)運(yùn)算復(fù)雜度與用戶數(shù)成線性關(guān)系； (3)在有嚴(yán)格功率控制時(shí)， PIC算法的性能優(yōu)于 SIC算法；但當(dāng)沒(méi)有功率控制時(shí)， PIC算法的性能不如 SIC算法。 相 關(guān) 器判 決 器判 決 器判 決 器? ?rt ??1mb2mb mKb1A2AKA1S2SKS1i ??2i ??iK??????? 11mb?12mb?1mKb?圖 并行干擾消除檢測(cè)算法框圖 由圖 ， 對(duì)于一個(gè)同步 DSCDMA系統(tǒng) ,假定小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)為 K ，則接收信號(hào)可以表示為： ? ?1( ) ( ) ( ) , 0 ,Kk k k n bkr t A b S t t t T??? ? ?? （ ） 式中 kA 為第 k 個(gè)用戶的幅度； ? ?1, 1kb ?? ? 為第 k 個(gè)用戶的信息比特； ()kSt為擴(kuò)頻波形；()nt 為具有單位功率譜密度的高斯白噪聲。 再 次 擴(kuò) 頻匹 配 濾 波 器 組判 決判 決判 決? ?br t T?? ?1? 0b? ?2? 0b? ?? 0Kb? ?1 bE t T?? ?2 bE t T?? ?KbE t T?? ?1? bg t T?? ?2? bg t T?? ?? Kbg t T?1i??2i??iK?? ??????? ?1? 1b? ?2? 1b? ?? 1Kb 圖 并行干擾消除原理圖 與 SIC相比 ， PIC檢測(cè)器的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ， 并且當(dāng)某一級(jí)檢測(cè)器對(duì)一個(gè)用戶的判決有誤時(shí) ， 下一級(jí)會(huì)使該用戶對(duì)其它用戶的干擾加倍 ， 即出現(xiàn)誤差傳播的現(xiàn)象 。對(duì)該值用傳統(tǒng)檢測(cè)方法進(jìn)行檢測(cè)，就得到了該級(jí)的各用戶信號(hào)的檢測(cè)結(jié)果。在每級(jí)干擾 消 除檢測(cè)中 ， 并不是完全刪除其他用戶的信號(hào)強(qiáng)度 ， 而是乘以一個(gè)相對(duì)小的系數(shù) ， 避免了傳統(tǒng)匹配濾波接收檢測(cè)中的誤碼率被不斷放大。重復(fù)多次這樣的干擾 消 除 ， 就可以消除其他用戶的多址干擾。 內(nèi)蒙古大學(xué)本科 學(xué)年論文 （設(shè)計(jì)） 第 11 頁(yè) 串行干擾消除檢測(cè)算法具有以下缺點(diǎn) ： (1)SIC檢測(cè)算法檢測(cè)每個(gè)用戶都會(huì)相應(yīng)增加一個(gè)時(shí)延，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較大時(shí)，時(shí)延大，不能滿足實(shí)時(shí)要求； (2)SIC檢測(cè)算法需要對(duì)用戶按功率進(jìn)行排序，因此當(dāng)用戶信號(hào)功率強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)需要重新排序； (3)SIC檢測(cè)算法要求初級(jí)檢測(cè)必須準(zhǔn)確，否則不但不能消除多址干擾，還會(huì)引入虛擬用戶，引起誤差傳播。 ? ?rt ? ?2 ts ? ?1 ts2y??2A 0T?0T? 1y 1?b2?b圖 兩個(gè)用戶的串行干擾消除檢測(cè)算法框圖 對(duì)于一個(gè)同步 DSCDMA系統(tǒng) ,假定小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)為 K ，則接收信號(hào)可以表示為： 內(nèi)蒙古大學(xué)本科 學(xué)年論文 （設(shè)計(jì)） 第 10 頁(yè) ? ?1( ) ( ) ( ) , 0 ,Kk k k n bkr t A b S t t t T??? ? ?? （ ） 式中 kA 為第 k 個(gè)用戶的幅度； ? ?1, 1kb ?? ? 為第 k 個(gè)用戶的信息比特； ()kSt為擴(kuò)頻波形；()nt? 為具有單位功率譜密度的高斯白噪聲。 (5)串行干擾 消除 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)算復(fù)雜度與用戶數(shù)呈線性關(guān)系。 (3)串行干擾 消除 需要對(duì)用戶的功率進(jìn)行排序。此外，每一級(jí)的檢測(cè)錯(cuò)誤將會(huì)在以下各級(jí)中累加，它會(huì)嚴(yán)重影響整個(gè)系統(tǒng)的檢測(cè)性能。 CDMA是自干擾系統(tǒng)，因此， 內(nèi)蒙古大學(xué)本科 學(xué)年論文 （設(shè)計(jì)） 第 9 頁(yè) 把信號(hào)最強(qiáng)的用戶檢測(cè)出來(lái)的同時(shí)也減小 了對(duì)其他用戶的干擾。串行干擾抵消算法之所以按信號(hào)功率強(qiáng)度由強(qiáng)到弱依次消除多址干擾是因?yàn)?： 對(duì)于功率最強(qiáng)用戶信號(hào)，最容易正確解調(diào)和恢復(fù) ； 去除功率最強(qiáng)用戶信號(hào)對(duì)剩下用戶來(lái)說(shuō)受益最大。 如圖 ，接收機(jī)首先根據(jù)接收信號(hào)功率估值對(duì)用戶進(jìn)行排序，然后按功率由高到低次序?qū)Ω饔脩粜盘?hào)依次進(jìn)行判決和估計(jì)。 CDMA工作原理的核心在于偽隨機(jī)碼 (Pseudo Noise Code ,PN碼 )的相關(guān)性 ， 用公式表示為 ： , 1 ( ) ( )bTi k i kbp g t g t dtT? ?，其中 , 1itg ?? ；如果 ,1kki k p??；如果 , 0 1iki k p? ? ?。這種消除器與抗 ISI的反饋均衡器類似 , 所以又稱為判決反饋檢測(cè)器。由于盲自適應(yīng)多用戶檢測(cè)既不需要訓(xùn)練序列，也不需要其他用戶的擴(kuò)頻碼信息，所需要的信息幾乎與 傳統(tǒng)的檢測(cè)器相同，因此，它本質(zhì)上是一種單用戶抗多徑自適應(yīng)檢測(cè)。但多項(xiàng)式擴(kuò)展多用戶檢測(cè)有一個(gè)最重要的特點(diǎn)是在長(zhǎng)碼系統(tǒng)和短碼系統(tǒng)中同樣容易實(shí)現(xiàn) 。 MMSE檢測(cè)器是在消除多址干擾和增大信道噪聲這兩者之間采取折中而達(dá)到某種平衡 ， 從性能上來(lái)說(shuō) ， 在信噪比低的情況下 ， MMSE檢測(cè)器優(yōu)于解相關(guān)檢測(cè)器 ， 在信噪比高的情況下 ， 解相關(guān)檢測(cè)器比 MMSE性能更優(yōu) 。這種檢測(cè)器具有以下特點(diǎn) : 必須知道 所有用戶的擴(kuò)頻碼及其 特性 ； 必須得到所有用戶的定時(shí) ； 必須計(jì)算互相關(guān)矩陣R 的逆矩陣 ； 其性能獨(dú)立于干擾功率 ,不需估計(jì)功率的大小 ； 不需對(duì)用戶幅度進(jìn)行估計(jì)。 匹 配 濾 波 器 1匹 配 濾 波 器 2匹 配 濾 波 器 K線性變換T比 特 判 決比 特 判 決比 特 判 決? ?rt 1?b 2?b?kb 圖 解相關(guān)器示意圖 這種檢測(cè)器是將多用戶通信環(huán)境的多址干擾等效為一個(gè)信道的傳輸響應(yīng)矩陣 ,即碼字之間的相關(guān)矩陣 R ,該矩陣僅與各用戶的擴(kuò)頻序列以及序列間的相對(duì)時(shí)延有關(guān)。線性多用戶檢測(cè)主 要有下面幾類 : 解相關(guān)檢測(cè) ,最小均方誤差檢測(cè) , 盲自適應(yīng)多用戶檢測(cè)和多項(xiàng)式擴(kuò)展多用戶檢測(cè)，其中前三類只能用于 短碼系統(tǒng) , 而多項(xiàng)式檢測(cè)可以在長(zhǎng)碼系統(tǒng)中應(yīng)用 。從原理圖上就可以看出：多用戶檢測(cè)的關(guān)鍵取決于相關(guān)器的同步擴(kuò)頻碼字跟蹤、各個(gè)用戶信號(hào)的檢測(cè)性能、相對(duì)能量的大小信道估計(jì)的準(zhǔn)確性等接收機(jī)的性能，也就是取決于捕捉到的能量、相位的影響和碼跟蹤差錯(cuò)。 多用戶檢測(cè)技術(shù)工作原理 如下圖 ，假設(shè)有 k 個(gè)用戶， 每個(gè)用戶發(fā)送數(shù)據(jù)比特 12kbb b ，通過(guò)擴(kuò)頻碼字進(jìn)行頻率擴(kuò)展，經(jīng)過(guò)無(wú)線信道傳輸，加入了噪 聲 ，接收端接收的用戶信號(hào)與同步的擴(kuò)頻碼字相關(guān)，接收機(jī)相乘器由乘法器、積分和信息轉(zhuǎn)存功能部分組成。 多用戶檢測(cè)的主要優(yōu)點(diǎn)：它是消除或減弱 CDMA中多址干擾的有效手段，也是消除或減弱 CDMA中多徑衰落干擾的有效手段，并且能夠消除或減弱 CDMA中的遠(yuǎn)近效應(yīng)，簡(jiǎn)化 CDMA系統(tǒng)中的功率控制，降低功率控制的精度要求，彌補(bǔ) CDMA中由于正交擴(kuò)頻互相關(guān)性不理想所帶來(lái)的一系列消極影響，改善 CDMA系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)容量、擴(kuò)大 內(nèi)蒙古大學(xué)本科 學(xué)年論文 （設(shè)計(jì)） 第 4 頁(yè) 校區(qū)覆蓋范圍 。這顯然消除了“遠(yuǎn) — 近”效應(yīng)的影響，可以簡(jiǎn)化用戶的功率控制，降低系統(tǒng)對(duì)功率控制精度的要求。傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)完全按照經(jīng)典直接序列擴(kuò)頻理論對(duì)每個(gè)用戶的信號(hào)分別進(jìn)行擴(kuò)頻碼匹配處理，因而抗多址干擾 ( MAI )能力較差； 如圖 ， 多用戶檢測(cè) (MultiUser Detection, MUD)技術(shù)在傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上， 通過(guò)取消小區(qū)間干擾來(lái)改進(jìn)性能，增加系統(tǒng)容量?，F(xiàn)在研究較多的有 MUD技術(shù)與空時(shí)二級(jí)信號(hào)處理、信道編碼、功率控制等技術(shù)的結(jié)合 ； 另外 ,還有用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多用戶檢測(cè)可以考慮系統(tǒng)的非線性、非平衡性和非高斯性 ,因此 ,基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多用戶檢測(cè)近來(lái)也受到人們的注意。在實(shí)際的 CDMA通信系統(tǒng)中 ， 各個(gè)用戶信號(hào)之間存在一定的相關(guān)性 ， 這就是多址干擾 (Multiple Access Interference ,MAI)存在的根源。所以多址干擾不僅嚴(yán)重影響系統(tǒng)的抗干擾性 ,而且也嚴(yán)格限制了系統(tǒng)的容量提高。與傳統(tǒng)的 FDMA、 內(nèi)蒙古大學(xué)本科 學(xué)年論文 （設(shè)計(jì)） 第 2 頁(yè) TDMA系統(tǒng)相比 , CDMA系統(tǒng)具有頻率 規(guī)劃簡(jiǎn)單、軟容量、保密性好、易于無(wú)縫切換和宏分集等優(yōu)點(diǎn) ,但 CDMA系統(tǒng)的主要缺陷就是由多址干擾帶來(lái)的容量限制。移動(dòng)通信系統(tǒng)在經(jīng)歷第一代和第二代后 , 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng) (3G)在 20xx年 進(jìn)入準(zhǔn)備啟動(dòng)階段 , 到 20xx年 5月底 , 全球共頒發(fā)了 156張 3G許可證。當(dāng)前最為迫切的任務(wù)是進(jìn)行寬帶 CDMA通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)的研究工作 ， 要努力形成自己的專利技 術(shù) ， 提高中國(guó)電信業(yè)的獨(dú)立性和與外國(guó)電信廠商競(jìng)爭(zhēng)的能力。ITU已對(duì) IMT20xx的測(cè)試環(huán)境提出了具體標(biāo)準(zhǔn) ， 給出了表征 IMT20xx系統(tǒng)的最低限度的參數(shù) ， 包括支持的數(shù)據(jù)速率范圍、誤碼率標(biāo)準(zhǔn)、單向的時(shí)延標(biāo)準(zhǔn)、激活因子和業(yè)務(wù)量