【正文】 表示用戶 k 的第 i 個(gè)比特的抗遠(yuǎn)近能力，? ?iEj表示第 j 個(gè)用戶第 i 個(gè)比特的接收能量。 由 ( 8 .4 ) 式可見：在背景噪聲趨于零但誤碼率? ?σPk并不趨于零的情況下，漸近有效性等于零，也就是說，在沒有任何背景噪聲的情況下，單用戶檢測器也存在非零的誤碼率；0?kη時(shí) ，誤碼率隨 σ以衰減速度 2/1 σ趨于零；1?kη表示用戶 k 不受其他用戶干擾。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。 誤碼率是多用戶檢測器最為重要的性能量度，但由于它在某些情況下并不直觀，所以引入了其他一些等效的評(píng)價(jià)指標(biāo)，比如：漸近有效性 、 抗遠(yuǎn)近能力 和均衡能量 。 多用戶系統(tǒng)中，由于多址干擾的存在，誤碼率會(huì)增大。 72 多用戶檢測算法的性能量度 1 ． 誤碼率 在多用戶檢測中，我們最關(guān)心的性能指標(biāo)是檢測器在高信噪比情況下的誤碼率（ BER ： Bi t E rr or Rat e ）。 ? 最優(yōu)檢測器的特點(diǎn)： ? 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(hào)幅度和相位 ? 具有指數(shù)復(fù)雜度，無法實(shí)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(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器的上限。對(duì)于同步系統(tǒng)而言，就是要找出是似然函數(shù)最大的可能輸出序列，要從 2K種用戶信息中找出一種最佳組合。 MUD面臨的挑戰(zhàn)： ? 隨著用戶數(shù)的增加而帶來的接收機(jī) DSP的巨大的負(fù)擔(dān) ? 每個(gè)用戶對(duì)精確的信道估計(jì)和定時(shí)的要求 ?來自其它小區(qū)的 MAI依然存在 ?在下行信道執(zhí)行多用戶檢測有難度 最優(yōu)多用戶檢測器 (optimal multiuser detector) 基本思想： ? 假設(shè)發(fā)送信號(hào)的先驗(yàn)概率相等，從接收信號(hào) 中找出發(fā)送序列 ，使其聯(lián)合后驗(yàn)概率 最大。次優(yōu)的多用戶檢測方法主要分為兩類：線性檢測器和干擾消除檢測器。多用戶檢測的實(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算法模塊。 匹配濾波的原理是將接受到的信號(hào)與指定用戶的碼元波形進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算 ， 實(shí)際就是直接將接收到的信號(hào)向某一函數(shù)軸上作投影而不考慮其他用戶的信號(hào)矢量如何 ， 當(dāng)這些函數(shù)并非互相正交時(shí) ，會(huì)將其他用戶的信號(hào)矢量也投影過去 ， 即產(chǎn)生了 多址干擾 。 ? 三、多用戶檢測的原理 接收機(jī)接收到的信號(hào)實(shí)際是疊加了高斯噪聲的若干個(gè)函數(shù) （ 類似于傅立葉級(jí)數(shù)中的基函數(shù) ）的線性組合 ， 而檢測的目的就是判定展開式中對(duì)應(yīng)某個(gè)函數(shù)的系數(shù)的符號(hào) （ 對(duì) BPSK而言 ） 。 ? 擴(kuò)大容量，多用戶檢測技術(shù)充分利用了多址干擾中所有用戶的信息，使得在相同誤碼率的前提下，所需的接收信噪比 (SNR)可以大大降低，這樣就顯著提高接收機(jī)性能并增加了系統(tǒng)容量 。 ?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。假如將這部分信息作為噪聲處理或丟掉，勢必會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。 從信息論的角度，多址干擾與背景噪聲相比，有一定的可預(yù)測性。 ?傳統(tǒng)檢測器的評(píng)價(jià) 優(yōu)點(diǎn)： ?是一個(gè)匹配濾波器檢測器，簡單、容易實(shí)現(xiàn) ?單用戶檢測策略，各用戶分開處理，不考慮其他用戶的影響 缺點(diǎn)： ?存在遠(yuǎn)近效應(yīng)（ nearfar problem) ?表現(xiàn)出多用戶性能受限的性能底限 ?不是最優(yōu)的 ? 二、多用戶檢測的概念 從信號(hào)處理的角度， 多用戶檢測 可以定義為： 綜合利用包括干擾 用戶 在內(nèi)的 各種信息及信號(hào)處理手段，抑制甚至消除多址干擾，從而達(dá)到 更 準(zhǔn)確 檢測 目標(biāo) 用戶 信號(hào)的目的 。 傳統(tǒng)檢測器主要在以下幾個(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。 當(dāng)用戶離基站距離不同時(shí)，這種情況就可能發(fā)生。另外，即使用戶數(shù)不是很多，如果到達(dá)接收機(jī)的用戶信號(hào)功率不同， 當(dāng)干擾用戶的功率過大時(shí)，盡管干擾用戶的擴(kuò)頻波形與目標(biāo)用戶的擴(kuò)頻波形具有很小的互相關(guān)值，還是會(huì)產(chǎn)生很大的干擾， 那么弱用戶信號(hào)可能被其他強(qiáng)用戶信號(hào)湮沒。 如果擴(kuò)頻碼具有良好的相關(guān)性質(zhì)，即互相關(guān)遠(yuǎn)小于自相關(guān)，其他用戶對(duì)第 k個(gè)用戶的干擾就很小?？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。 ? 或?qū)懽骶仃?——向量形式 ? 右端前三項(xiàng) z變換 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?in1iAb1RiAb0R1iAb1Riy T ?????? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?H ( z ) A b ( z ) zAbz1R0Rz1R zzAb1RzAb0RzzAb1R1T1T????????? ? ? ? ? ? 1T z1R0Rz1RH ( z ) ????nH ( z ) Aby ??非同步信道 nRAby ??同步信道 將)( iyk送入判決器，則得到對(duì)發(fā)送的信息符號(hào))( ibk的估計(jì)為： ))(()(?iys i g nibkk? 式 ( 8. 3 ) 包括三部分：預(yù)恢復(fù)的目標(biāo)用戶數(shù)據(jù)項(xiàng)、多址干擾項(xiàng)以及與噪聲的相關(guān)項(xiàng)。 可以看出傳統(tǒng)檢測器的每一支路檢測一個(gè)用戶時(shí)沒有考慮其他用戶的存在 ，而是把其他用戶的信號(hào)當(dāng)成了干擾 。 ? 傳統(tǒng)檢測技術(shù)就是把接收到的信號(hào)通過一個(gè)匹配濾波器組 ， 利用偽隨機(jī)碼的相關(guān)性來分離各路信號(hào) 。 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(shí)現(xiàn) ， 如圖所示 。 167。 傳統(tǒng)的檢測技術(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，因而抗多址干擾能力較差；多用戶檢測（ MultiUser Detection， MUD）技術(shù)在傳統(tǒng)檢測技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用造成多址干擾的所有用戶信號(hào)信息對(duì)單個(gè)用戶的信號(hào)進(jìn)行檢測，從而具有優(yōu)良的抗干擾性能，解決了遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，降低了系統(tǒng)對(duì)功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用上行鏈路頻譜資源，顯著提高系統(tǒng)容量。 MAI的產(chǎn)生是由于擴(kuò)頻碼的非正交性，這種非正交性一般源于諸如異步傳輸、多徑傳播或者有限帶寬等現(xiàn)象。 ? 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。 接收機(jī)用相關(guān)器可以在多個(gè) CDMA信號(hào)中選出使用特定碼型的信號(hào) ， 而其他使用不同碼型的信號(hào)不能被解調(diào) ， 它們的存在類似于在信道中引入了干擾 ， 這就是多址干擾 （ MAI） 。 在 CDMA通信系統(tǒng)中 ， 不同用戶傳輸信息所用的信號(hào)不是靠頻率不同或時(shí)隙不同來區(qū)分的 ， 而是用各不相同的編碼序列來區(qū)分 。多用戶檢測也稱同信道干擾抑制、多用戶解調(diào)或干擾對(duì)消。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。第七章 多用戶檢測算法理論及其在 CDMA系統(tǒng)的應(yīng)用 CDMA通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)： 信道編碼與調(diào)制技術(shù)：主要用于抗白噪聲； 功率控制技術(shù)：主要用于抗慢衰落和遠(yuǎn)近效應(yīng)； Rake接收：主要用于抗頻率選擇性衰落； 信道交織技術(shù)：主要用于抗時(shí)間選擇性衰落； 分集接收和分集發(fā)送技術(shù)：主要用于抗空間選擇性衰落； 多用戶檢測技術(shù) ：主要用于抗多址干擾； 智能天線技術(shù)與多載波通信技術(shù)：既改善、提高傳輸?shù)挠行в指纳?、提高可靠性? 軟件無線電技術(shù)：解決多頻段、多體制、多媒體統(tǒng)一化綜合終端。 ? CDMA系統(tǒng)的主要干擾為碼間干擾和多址干擾 (MAI) ：多址干擾主要是由于多個(gè)用戶共享一個(gè)信道，不同用戶信號(hào)之間存在一定的相關(guān)性，之間必然產(chǎn)生干擾，因此多址干擾也稱多用戶干擾。 ? 多用戶檢測是種從接收機(jī)端的設(shè)計(jì)入手的干擾抑制方法，它要解決的基本問題是：如何從相互干擾的數(shù)字信息串中可靠地解調(diào)出某個(gè)特定用戶的信號(hào)。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。 如果從頻域或時(shí)域來觀察 ， 多個(gè) CDMA信號(hào)是重疊的 。 ? 由個(gè)別用戶產(chǎn)生的多址干擾雖然很小，但隨著用戶數(shù)