【正文】 估計(jì)誤差對(duì)檢測(cè)器的影響，復(fù)雜性也比最優(yōu)檢測(cè)器低得多。 AbR A bRyR 11 ??? ?k1k y)(Rs g nb? ?? ? kkk b( A b )s g nb? ??? 在存在噪聲 n的情況下有： ? 仍然沒有來(lái)自其它用戶的干擾，故檢測(cè)器 與所有 {bi,i≠k} 獨(dú)立，惟一的干擾源為背景噪聲。令 T表示線性變換的矩陣，若接收機(jī)匹配濾波器組的輸出信號(hào)向過為 y，則線性多用戶檢測(cè)器的輸出為：z=Ty。 在此基礎(chǔ)上，針對(duì)系統(tǒng)中所有用戶的性能， V ar a nas i 提出了均衡能量（ Equal izing Ener gy ）的概念。漸近有效性體現(xiàn)了干擾用戶對(duì)目標(biāo)用戶誤碼率的影響程度。 ? 最優(yōu)檢測(cè)器的特點(diǎn)： ? 是多用戶檢測(cè)器的最佳結(jié)構(gòu) ? 必須知道所有用戶的信號(hào)幅度和相位 ? 具有指數(shù)復(fù)雜度，無(wú)法實(shí)用 ? 最優(yōu)多用戶檢測(cè)器可以達(dá)到最高的漸近有效性，也就是說它對(duì)每個(gè)用戶都能達(dá)到最小的誤碼率，這是所有其他類型檢測(cè)器的上限。多用戶檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)就是在圖一的匹配濾波器的輸出后加上多用戶檢測(cè)算法模塊。 ?MUD的基本問題 ?從接收信號(hào) 中估計(jì)出 ?消除 MAI的影響 ?MUD技術(shù)的發(fā)展歷史 ?1979年， K． S． Schneider首先提出 ?1983年， R． Kohno 提出對(duì)多用戶干擾抵消器的研究 ?1986年， S． Verdu的 3篇經(jīng)典文章，掀起了MUD研究的熱潮 }:)({ ?????? ttr)t(b?k? MUD是第三代移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。 傳統(tǒng)檢測(cè)器主要在以下幾個(gè)方面研究以消除多址干擾： 1．?dāng)U頻碼的設(shè)計(jì)要具有優(yōu)良的相關(guān)性； 2．應(yīng)用功率控制機(jī)制； 3．應(yīng)用前項(xiàng)糾錯(cuò)編碼； 4．自適應(yīng)天線?？紤]到同步難以實(shí)現(xiàn)，另外信號(hào)傳輸中的畸變使原本正交的擴(kuò)頻波形不再正交，所以互相關(guān)1,0),(,??mmhjk通常不全為零。 1?? 一 、 傳統(tǒng)檢測(cè)器 ? DSCDMA通信系統(tǒng)中 ， 傳統(tǒng)的單用戶檢測(cè)器由相關(guān)器及判決器組成 ， 相關(guān)檢測(cè)器可由一組匹配濾波器實(shí)現(xiàn) ， 如圖所示 。 ? 信道的容量是由干擾所限定的．尤其是同信道干擾和鄰信道干擾的影響更嚴(yán)重。嚴(yán)格說來(lái)，多址干擾包含同信道干擾和鄰信道干擾，但在干擾抑制中主要考慮的是同信道干擾。多用戶檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展是通信技術(shù)中最重要的新進(jìn)展之一。此外，由于無(wú)線信道的時(shí)間彌散特性而引入的 ISI在低速的 CDMA系統(tǒng)中往往被忽視了，但是對(duì)于寬帶 CDMA， ISI就不得不引起重視。 ? 匹配濾波器的軟輸出之的判決環(huán)節(jié)根據(jù)軟輸出的正負(fù)得出用戶數(shù)據(jù) b的估計(jì) 。但是當(dāng)用戶數(shù)增多時(shí)，多址干擾也隨之增大，傳統(tǒng)檢測(cè)器的性能也隨著用戶數(shù)的增多而迅速下降。 然而，多用戶檢測(cè)技術(shù)決不僅僅是一個(gè)信號(hào)處理的問題，它更多的應(yīng)該屬于信息論的范疇。 ? . 削弱“遠(yuǎn)近效應(yīng)”的影響，由于多用戶檢測(cè)技術(shù)能完全消除 MAI干擾，因此產(chǎn)生的噪聲量將與干擾信號(hào)的接收功率無(wú)關(guān)，從而大大減少“遠(yuǎn)近效應(yīng)”對(duì)信號(hào)接收的影響。 ?MUD的主要優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) ? 抑制多徑干擾 ? 消除或減輕遠(yuǎn)近效應(yīng) ? 降低了對(duì)功控高度精度的要求，可簡(jiǎn)化功控 ? 彌補(bǔ)擴(kuò)頻碼互相關(guān)性不理想造成的影響 ? 改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)容量，增大小區(qū)覆蓋范圍 ? 大大增加了設(shè)備的復(fù)雜度 ? 增加了系統(tǒng)時(shí)延，特別是采用自適應(yīng)算法時(shí)更為嚴(yán)重 ? 多用戶檢測(cè)一般需要知道用戶的一些信息，需要通過不斷地信道估計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)，而且估計(jì)的精度會(huì)直接影響檢測(cè)器的性能 ? MUD的主要研究方向 最優(yōu)檢測(cè)器雖然是理論上的最佳結(jié)構(gòu)，但是由于不可實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度，它只能是其他次優(yōu)檢測(cè)器的性能上界。 A W GN 信道中具有能量 kE 的單個(gè)用戶誤碼率定義為： ? ??????????2??kk , s i n g l eEQP 其中，2σ為噪聲方差，? ?????xuduexQ2/221?，為 Q 函數(shù)。 雖然漸近有效性和低噪聲時(shí)的誤碼率是兩個(gè)等價(jià)的量度，但由于漸近有效性具有顯式表達(dá)，容易分析，所以較為常用。 167。因此，為了抑制多址干擾，很自然聯(lián)想到應(yīng)該將所合用戶擴(kuò)頻波形之間的線性相關(guān)解除掉，使不同用戶的擴(kuò)頻波形實(shí)現(xiàn)正交。 nRAbyR 11 ??? ?k1k y)(Rs g nb? ?? 然而，當(dāng)用產(chǎn) k的信號(hào)與其它用戶的信號(hào)不線性獨(dú)立 (即它位于其它用戶信號(hào)變成的子空間內(nèi) )時(shí)，矩陣 B將是奇異的，因此檢測(cè)器 不存在。 ? 優(yōu)點(diǎn) – 具有最佳的抗遠(yuǎn)近性能 , – 它不需要知道各用戶信號(hào)的功率， – 由于 T=R1，它可以完全消除多址干擾； ? 缺點(diǎn) – ① 在消除多址干擾的同時(shí)對(duì)噪聲也進(jìn)行了放大，因而對(duì)于小信號(hào)的處理效果不理想。 MMSE檢測(cè)算法是傳統(tǒng)檢測(cè)算法和解相關(guān)檢測(cè)算法的折衷 。 ? 當(dāng)線件變換矩陣取不同形式時(shí)，使得到了幾種常見的線性多用戶檢測(cè)器： 檢測(cè)器 線性變換矩陣選擇 普通 DS—CDMA接收機(jī) T=I 解相關(guān) T=R1 MMSE T=(R+σ2A2)1 最佳線性 使?jié)u近有效性最大 ? 四、非線性 干擾消除檢測(cè)器（ Subtractive Interference Cancellation ) ? 前面介紹的多用戶檢測(cè)器有一個(gè)弱點(diǎn)，強(qiáng)多址干擾情況下弱用戶的檢測(cè)件能比較差。 用戶一 的匹配 濾波器 判決 幅度估計(jì) 延遲 r(t) )(1 bTtA ?)(1 bTtg ?1s?)()1( tr)( bTtr ?)(?1 bTts ?－ ＋ 圖二 串行干擾消除檢測(cè)的第一級(jí) 串行干擾消除技術(shù)是根據(jù)用戶功率的大小來(lái)進(jìn)行判決，第一步對(duì)信號(hào)功率由大到小排序，找到傳統(tǒng)檢測(cè)器輸出的功率最強(qiáng)的信號(hào)，對(duì)該信號(hào)進(jìn)行判決，再根據(jù)判決結(jié)果、該信號(hào)的擴(kuò)頻碼、估計(jì)出的幅度和相位信息來(lái)得到該信號(hào)的估計(jì) ，然后從接收到的信號(hào) r(t)中減去 ，得到 。 ?SIC檢測(cè)器的性能比傳統(tǒng)檢測(cè)器有較大的提高 ?硬件上易于實(shí)現(xiàn) ?優(yōu)點(diǎn)： ?缺點(diǎn)： 167。 R是觀測(cè)向量 的協(xié)方差矩陣。 ? 濾波器抽頭個(gè)數(shù) M一般大于擴(kuò)頻增益 N，以保證獲得足夠的統(tǒng)計(jì)信息，但 M過大會(huì)導(dǎo)致收斂速度變慢。 ????K1kkkk w ( m )( m )sbA)m(r???????2Tmr)m(r c????K1kTkk 1) s ( m )(mc( m )1) s(mc)m(r?? ?TK1 )j(c) , .. .. ,j(cc ( j ) ?? ?TK1 )j(s) , .. .. ,j(ss ( j ) ?? 橫向?yàn)V波器的系數(shù)向量 c(n)求作最小二乘問題的解： ????n1m2mnc ( n ))m(r?)m(r m i nar g )n(c ?)n()n(R)n(c 1 ???nHnn1mmHmmn ss)1n(Rss)n(R ???? ????Hnnn1mHmmn sr)1n(r ( m ) s)n( ???? ??? ?????????n1mmn1 )m(w)m(s)n(RAb)n(c ?? ?K1 A,. .. . ,Ad i a gA ?? ?TK1 b, . . . . ,bb ???12N1mmn12N1mTRAb )m(s)m(w)m(s)m(sAb)2N(c???????????? ?????碼元結(jié)束時(shí)刻 ? 碼元檢測(cè)結(jié)果直接由 )]2N(s g n [ cb? k ?? 將式 ， 與解相關(guān)檢測(cè)器的公式 比較．兩者具有完全相同的形式，因此確實(shí)是一解相關(guān)檢測(cè)器。由于所有用戶都是以相同的調(diào)制方式獨(dú)立工作，我們可以假設(shè)各用戶的信息碼元及同一用戶的不同碼元之間都是獨(dú)立同分布的，而幅度的差異可以反映在混合矩陣的系數(shù)