【正文】 估計誤差對檢測器的影響，復(fù)雜性也比最優(yōu)檢測器低得多。 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： ? 仍然沒有來自其它用戶的干擾，故檢測器 與所有 {bi,i≠k} 獨立，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向過為 y，則線性多用戶檢測器的輸出為：z=Ty。 在此基礎(chǔ)上，針對系統(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)了干擾用戶對目標(biāo)用戶誤碼率的影響程度。 ? 最優(yōu)檢測器的特點： ? 是多用戶檢測器的最佳結(jié)構(gòu) ? 必須知道所有用戶的信號幅度和相位 ? 具有指數(shù)復(fù)雜度，無法實用 ? 最優(yōu)多用戶檢測器可以達(dá)到最高的漸近有效性，也就是說它對每個用戶都能達(dá)到最小的誤碼率，這是所有其他類型檢測器的上限。多用戶檢測的實現(xiàn)就是在圖一的匹配濾波器的輸出后加上多用戶檢測算法模塊。 ?MUD的基本問題 ?從接收信號 中估計出 ?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是第三代移動通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。 傳統(tǒng)檢測器主要在以下幾個方面研究以消除多址干擾： 1．?dāng)U頻碼的設(shè)計要具有優(yōu)良的相關(guān)性； 2．應(yīng)用功率控制機(jī)制； 3．應(yīng)用前項糾錯編碼； 4．自適應(yīng)天線?？紤]到同步難以實現(xiàn)，另外信號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)檢測器 ? DSCDMA通信系統(tǒng)中 ， 傳統(tǒng)的單用戶檢測器由相關(guān)器及判決器組成 ， 相關(guān)檢測器可由一組匹配濾波器實現(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，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，由于無線信道的時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 。但是當(dāng)用戶數(shù)增多時，多址干擾也隨之增大，傳統(tǒng)檢測器的性能也隨著用戶數(shù)的增多而迅速下降。 然而，多用戶檢測技術(shù)決不僅僅是一個信號處理的問題，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的接收功率無關(guān)，從而大大減少“遠(yuǎn)近效應(yīng)”對信號接收的影響。 ?MUD的主要優(yōu)缺點： 優(yōu) 點 缺 點 ? 抑制多徑干擾 ? 消除或減輕遠(yuǎn)近效應(yīng) ? 降低了對功控高度精度的要求，可簡化功控 ? 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)時延，特別是采用自適應(yīng)算法時更為嚴(yán)重 ? 多用戶檢測一般需要知道用戶的一些信息，需要通過不斷地信道估計來實現(xiàn)，而且估計的精度會直接影響檢測器的性能 ? MUD的主要研究方向 最優(yōu)檢測器雖然是理論上的最佳結(jié)構(gòu)，但是由于不可實現(xiàn)的復(fù)雜度，它只能是其他次優(yōu)檢測器的性能上界。 A W GN 信道中具有能量 kE 的單個用戶誤碼率定義為： ? ??????????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的誤碼率是兩個等價的量度，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)頻波形實現(xiàn)正交。 nRAbyR 11 ??? ?k1k y)(Rs g nb? ?? 然而，當(dāng)用產(chǎn) k的信號與其它用戶的信號不線性獨立 (即它位于其它用戶信號變成的子空間內(nèi) )時，矩陣 B將是奇異的，因此檢測器 不存在。 ? 優(yōu)點 – 具有最佳的抗遠(yuǎn)近性能 , – 它不需要知道各用戶信號的功率， – 由于 T=R1，它可以完全消除多址干擾； ? 缺點 – ① 在消除多址干擾的同時對噪聲也進(jìn)行了放大，因而對于小信號的處理效果不理想。 MMSE檢測算法是傳統(tǒng)檢測算法和解相關(guān)檢測算法的折衷 。 ? 當(dāng)線件變換矩陣取不同形式時，使得到了幾種常見的線性多用戶檢測器： 檢測器 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 干擾消除檢測器（ Subtractive Interference Cancellation ) ? 前面介紹的多用戶檢測器有一個弱點，強(qiáng)多址干擾情況下弱用戶的檢測件能比較差。 用戶一 的匹配 濾波器 判決 幅度估計 延遲 r(t) )(1 bTtA ?)(1 bTtg ?1s?)()1( tr)( bTtr ?)(?1 bTts ?－ ＋ 圖二 串行干擾消除檢測的第一級 串行干擾消除技術(shù)是根據(jù)用戶功率的大小來進(jìn)行判決，第一步對信號功率由大到小排序，找到傳統(tǒng)檢測器輸出的功率最強(qiáng)的信號，對該信號進(jìn)行判決，再根據(jù)判決結(jié)果、該信號的擴(kuò)頻碼、估計出的幅度和相位信息來得到該信號的估計 ，然后從接收到的信號 r(t)中減去 ，得到 。 ?SIC檢測器的性能比傳統(tǒng)檢測器有較大的提高 ?硬件上易于實現(xiàn) ?優(yōu)點： ?缺點： 167。 R是觀測向量 的協(xié)方差矩陣。 ? 濾波器抽頭個數(shù) M一般大于擴(kuò)頻增益 N，以保證獲得足夠的統(tǒng)計信息，但 M過大會導(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 ) ?? 橫向濾波器的系數(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)束時刻 ? 碼元檢測結(jié)果直接由 )]2N(s g n [ cb? k ?? 將式 ， 與解相關(guān)檢測器的公式 比較．兩者具有完全相同的形式，因此確實是一解相關(guān)檢測器。由于所有用戶都是以相同的調(diào)制方式獨立工作，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立同分布的，而幅度的差異可以反映在混合矩陣的系數(shù)