【正文】 結(jié)果。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。 ? ?rt ? ?2 ts ? ?1 ts2y??2A 0T?0T? 1y 1?b2?b圖 兩個用戶的串行干擾消除檢測算法框圖 對于一個同步 DSCDMA系統(tǒng) ,假定小區(qū)內(nèi)用戶數(shù)為 K ，則接收信號可以表示為： 內(nèi)蒙古大學(xué)本科 學(xué)年論文 （設(shè)計） 第 10 頁 ? ?1( ) ( ) ( ) , 0 ,Kk k k n bkr t A b S t t t T??? ? ?? （ ） 式中 kA 為第 k 個用戶的幅度； ? ?1, 1kb ?? ? 為第 k 個用戶的信息比特； ()kSt為擴頻波形；()nt? 為具有單位功率譜密度的高斯白噪聲。 (3)串行干擾 消除 需要對用戶的功率進行排序。 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） 第 9 頁 把信號最強的用戶檢測出來的同時也減小 了對其他用戶的干擾。 如圖 ，接收機首先根據(jù)接收信號功率估值對用戶進行排序，然后按功率由高到低次序?qū)Ω饔脩粜盘栆来芜M行判決和估計。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器。但多項式擴展多用戶檢測有一個最重要的特點是在長碼系統(tǒng)和短碼系統(tǒng)中同樣容易實現(xiàn) 。這種檢測器具有以下特點 : 必須知道 所有用戶的擴頻碼及其 特性 ； 必須得到所有用戶的定時 ； 必須計算互相關(guān)矩陣R 的逆矩陣 ； 其性能獨立于干擾功率 ,不需估計功率的大小 ； 不需對用戶幅度進行估計。線性多用戶檢測主 要有下面幾類 : 解相關(guān)檢測 ,最小均方誤差檢測 , 盲自適應(yīng)多用戶檢測和多項式擴展多用戶檢測，其中前三類只能用于 短碼系統(tǒng) , 而多項式檢測可以在長碼系統(tǒng)中應(yīng)用 。 多用戶檢測技術(shù)工作原理 如下圖 ，假設(shè)有 k 個用戶， 每個用戶發(fā)送數(shù)據(jù)比特 12kbb b ，通過擴頻碼字進行頻率擴展，經(jīng)過無線信道傳輸，加入了噪 聲 ，接收端接收的用戶信號與同步的擴頻碼字相關(guān)，接收機相乘器由乘法器、積分和信息轉(zhuǎn)存功能部分組成。這顯然消除了“遠 — 近”效應(yīng)的影響，可以簡化用戶的功率控制，降低系統(tǒng)對功率控制精度的要求?，F(xiàn)在研究較多的有 MUD技術(shù)與空時二級信號處理、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)實現(xiàn)多用戶檢測可以考慮系統(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)的多用戶檢測近來也受到人們的注意。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。移動通信系統(tǒng)在經(jīng)歷第一代和第二代后 , 第三代移動通信系統(tǒng) (3G)在 20xx年 進入準(zhǔn)備啟動階段 , 到 20xx年 5月底 , 全球共頒發(fā)了 156張 3G許可證。ITU已對 IMT20xx的測試環(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)、單向的時延標(biāo)準(zhǔn)、激活因子和業(yè)務(wù)量模型。 本文主要研究了CDMA移動通信系統(tǒng)的各種多用戶檢測算法的原理和優(yōu)缺點。文中通過仿真比較分析了傳統(tǒng)檢測器、串行干擾抵消檢測器和解相關(guān)檢測器等經(jīng)典多用戶檢測器的誤碼率。我國現(xiàn)在已經(jīng)具備了第二代移動通信系統(tǒng)的整體開發(fā)能力 ， 但在第三代移動通信系統(tǒng)的研究開發(fā)方面還剛剛起步。因此 ， 碼分多址接入 (Code Division Multiple Access, CDMA)技術(shù)已經(jīng)成為第三代移動通信系統(tǒng)中的主流技術(shù)。 多用戶檢測技術(shù)簡介 多用戶檢測是寬帶 CDMA通信系統(tǒng)中抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)。 內(nèi)蒙古大學(xué)本科 學(xué)年論文 （設(shè)計） 第 3 頁 2 多用戶檢測技術(shù) 多用戶檢測技術(shù)概述及其作用 多用戶檢測是第三代移動通信系統(tǒng)中寬帶 CDMA通信系統(tǒng)抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)。也就是根據(jù)多用戶檢測算法，在經(jīng)過非正交信道和非正交的擴頻碼字，重新定義用戶判決的分界線，在這種新的分界線上，可以達到更好的判決效果，去除用戶之間的相互干擾。多用戶檢測輸出的是估測的數(shù)據(jù)比特。 解相關(guān)檢測 由 Lupas和 Verdu提議的解相關(guān)器 (又稱為零驅(qū)動檢測器 ) 結(jié)構(gòu)如圖 。與解相關(guān)不同 的是 它不會增強噪聲。但是，盲算法的最大問題是其收斂速度能否跟得上信道時變衰落的變化速度。 引言 首先我們將 CDMA通信系統(tǒng)進行簡化 ， 設(shè)有 K 個用戶 ， 采用直接序列擴頻信道為單路徑同步信道 ， 則接收信號的基帶表示為： 1( ) ( ) ( ) ( ) ( )Kk k kkr t A t g t d t n t???? （ ） CDMA通信系統(tǒng)中傳統(tǒng)的檢測器是由 K 個相關(guān)器組成的 ， 相關(guān)檢測器可以由匹配濾波器代替 ， 所以又稱為匹配濾波檢測器。接收端各用戶信號功率相差越大，越利于串行干擾抵消檢測算法的工作。也就是說如果用戶 1和用戶 2功率差別不大，或者對用戶 1的估計值與真實值 差別比較大，則會使系統(tǒng)誤差較大。 (4)串行干擾 消除 需要估計用戶信號的延時、幅度和相位。 對于有 k 個用戶的串行干擾消除 檢測器，接收信號一次去掉一個干擾波形，當(dāng)對第k 個用戶進行判決時 ,則假定對 1, ,kK? 個用戶的判決是正確的，并忽略 1, , 1k? 個用戶的存在 ,那么同步信道下第 k 個用戶的判決輸出是： 1sg n Kk k j jk jjkb y A b???????????? （ ） 串行干擾消除檢測算法的優(yōu)缺點 串行干擾消除檢測算法具有以下特點 ： (1)結(jié)構(gòu)簡單，只需在傳統(tǒng)檢測算法基礎(chǔ)上附加少量硬件即可實現(xiàn)； (2)能相對于傳統(tǒng)檢測算法有較大提高； (3)不改善最強功率用戶抗多址干擾性能，明顯改善弱功率用戶抗多址干擾性能，總體性能得到改善； (4)計算復(fù)雜度與用戶數(shù)成線性關(guān)系。 PIC的設(shè)計思想基本上和 SIC的設(shè)計思想是一致的，只是由于 PIC是并行處理，克服了 SIC時延大的缺點，并且在信號發(fā)生變化時重新排序，因此具有較高的實用價值。當(dāng)信噪比較低而第一級判決的誤碼率過高時，由于錯誤的判決而導(dǎo)致對每個干擾用戶產(chǎn)生的多址干擾的相反極性的估計，使得減去多址干擾的估計值的結(jié)果是多址干擾反而加大了，最終造成誤碼的擴散，誤碼性能反而不如傳統(tǒng)檢器。 并行干擾抵消檢測器是對每一用戶的匹配濾波器輸出做初始判決 ， 用它去估計多址接入干擾 ， 并從初始的輸出中減去而得到更接近真實發(fā)送信號的輸出 ， 接著再進行判決、估計 ， 如此循環(huán)往復(fù) ， 直到得到期望的性能指標(biāo)。由圖 ，在相同條件下，解相關(guān)檢測的誤比特率 小于傳統(tǒng)檢測的誤比特率，其抗干擾性能優(yōu)于傳統(tǒng)檢測器的抗干擾性能。 內(nèi)蒙古大學(xué)本科 學(xué)年論文 （設(shè)計） 第 17 頁 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10106105104103102101E b / N 0BERM U D 解相關(guān)檢測S I C 圖 串行干擾消除和解相關(guān)檢測的性能比較 串行干擾消除 (SIC)技術(shù)可以有效抑制多址干擾 (MAI),顯著提高 CDMA系統(tǒng)容量 。文中詳細闡述多用戶檢測技術(shù)原理，分析了串行干擾抵消檢測算法 (Successive Interference Cancellation, SIC)及并行干擾抵消檢測算法 (Parallel Interference Cancellation, PIC)的原理、性能和優(yōu)缺點，通過以上 檢測算法進行計算機仿真比 較， SIC和 PIC的實現(xiàn)復(fù)雜度低、易于硬件實現(xiàn)，可通過進一步改進改善兩者抗干擾性能。 內(nèi)蒙古大學(xué)本科 學(xué)年論文 （設(shè)計） 第 19 頁 參考文獻 [1] 王華奎，李艷萍 .移動通信原理與技術(shù) [M].北京：清華大學(xué)出版社 .. [2] 何先剛，溫平川 .第三代移動通信系統(tǒng)中的多用戶檢測 [J].重慶郵電學(xué)院學(xué)報， 20xx，14(4) [3] 康曉非 . 基 于 支 持 向 量 機的 多 用 戶 檢測 算 法 研 究 [J]. 西 安 科 技 學(xué)院 學(xué)報 ,20xx ,24(增 ):267269. [4] 張賢達 ,保錚 .通信信號處理 [M].北京 :國防工業(yè)出版社 ,20xx:424461. [5] 吳邊，許宗澤 .改進的部分并行干擾抵消多用戶檢測 [J]，南京航空航天大學(xué)學(xué)報，20xx,36(3):392397. [6] 孫世國 .CDMA 移動通信系統(tǒng)中多用戶檢測算法的研究 [D].哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)， 20xx. [7] 樊昌信，曹麗娜 ，通信原理 [M].國防工業(yè)出版社， [8] 王維芳 .DSCDMA 通信系統(tǒng)中多用戶檢測技術(shù)的研究 [D]．西安：西安科技大學(xué)，20xx. [9] 劉向東，顧學(xué)邁 .第三代移動通信系統(tǒng)中非線性多用戶檢測技術(shù) .華北航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報 .