【正文】 檢測器線性多用戶檢測器第 2 章 多用戶檢測的概述 11 (22) 式中： 是 Q 函數(shù)。 誤碼率 ，通信系統(tǒng)中傳輸錯誤碼的個數(shù)與傳輸總碼數(shù)的比值。對于次 (最 )優(yōu)多用戶檢測器的分類，我們僅從非線性和線性兩方面來考慮。 多用戶檢測技術(shù)不僅僅在 3G 上廣泛應(yīng)用，在現(xiàn)在的 4G 上也至關(guān)重要，它畢竟能夠有效地消除小區(qū)內(nèi)用戶間的干擾，提高了移動通信的效率。在不同的環(huán)境中，多用戶檢測的有效性能是不相同的，還有其他因素限制，因此改進(jìn)的效果并不固定，需要根據(jù)實(shí)際情況來決定。對 IS95 的研究表明， IS95 有天線分集的不相干上行鏈路，一般情況下，它比有正交碼相干的下行鏈路（從基站到移動臺的物理通道）的性能要差，也就是說這一通信系統(tǒng)的容量受到了上行鏈路的限制， 第三代碼分多址通信系統(tǒng)在上行鏈路上采用相干檢測，再考慮到天線分集，下行鏈路比上行鏈路的性能要差。 多用戶檢測技術(shù)降低了對功率的要求，它在一定程度上緩解了“遠(yuǎn) 近”效應(yīng)問題。多用戶檢測技術(shù)的性能是由跟蹤信息碼的差錯、捕捉到的能量和相位的影響決定的。根據(jù)信息論中最佳信號檢測理論，充分利用擴(kuò)頻序列的已知結(jié)構(gòu)特征和統(tǒng)計信息，通過匹配濾波器組 來進(jìn)行多用戶檢測，消除其他通信用戶對期望用戶的干擾，在理論上是可以實(shí)現(xiàn)的。研燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 8 究表明，多徑干擾和多址干擾并不是 毫無用處的白噪聲，它們是有著強(qiáng)烈結(jié)構(gòu)性的偽隨機(jī)序列，并且通信用戶與傳輸路徑之間的相關(guān)函數(shù)都是已知的，因此通過理論研究可知，我們可以充分利用這些偽隨機(jī)序列的統(tǒng)計信息和已知結(jié)構(gòu)信息，來減小甚至消除它的負(fù)面影響， 以此提高通信系統(tǒng)的性能。 最大化的利用擴(kuò)頻序列的結(jié)構(gòu)信息。 多用戶檢測技術(shù)利用多址干擾的結(jié)構(gòu)特征，在多址干擾的環(huán)境下，將多址信號看成有用成分考慮進(jìn)來，聯(lián)合多個用戶的擴(kuò)頻碼、定時、延遲、幅度等先驗(yàn)信息一次性檢測出所有用戶信號。利用多用戶檢測技術(shù)，不僅可以抗多址干擾和抗“遠(yuǎn) 近”效應(yīng)，還可以解決多徑 干擾這一問題。 多用戶檢測技術(shù)。所以，只要互相關(guān)越小，多址干擾的影響就會越小 。但在實(shí)際通信系統(tǒng)中， 這種理想狀態(tài)是很難實(shí)現(xiàn)的，擴(kuò)頻序列間能夠完全正交的可能性很小。 設(shè)計合理碼型，碼型的設(shè)計是克服多址干擾的優(yōu)良途徑?？臻g濾波技術(shù)的思路是將存在多址干擾的小區(qū)按區(qū)間區(qū)? ? )(1 11 , TCS cNj kjkjtNt ?? ????? ? 10, ??NjkjC第 2 章 多用戶檢測的概述 7 域把大區(qū)分割成多個小區(qū)，這樣多址干擾就可以分散到若干個小區(qū)的局部小區(qū)，使得每個子小區(qū)內(nèi)減少多址干擾的影響。顯然功率控制只是減少了多址干擾的影響，而沒有從根本 上消除 。因此，克服多址干擾是通信系統(tǒng)的一項(xiàng)重要任務(wù)，在 CDMA 系統(tǒng)中克服多址干擾的措施： 功率控制技術(shù)。當(dāng)通信系統(tǒng)中通信用戶數(shù)量較多，且同時通信時，多址干擾會成為系統(tǒng)的最主要 干擾方式。 CDMA 系統(tǒng)的一個缺陷就是多址干擾，它源于系統(tǒng)中期望用戶的擴(kuò)頻碼序列與系統(tǒng)中其他用戶擴(kuò)頻碼序列互相關(guān)系數(shù)補(bǔ)位零。 多用戶檢測 技術(shù)的出現(xiàn) 多址干擾， 指同 一 CDMA 系統(tǒng)中多個用戶的信號在時域和頻域上是混合 疊 加 的。 第 2 章 多用戶檢測的概述 5 第 2 章 多用戶檢測 的概述 CDMA 信號模型 一般典型多用戶的系統(tǒng)模型為 圖 21 所示： 圖 21 典型多用戶系統(tǒng)模型 K 個同步 CDMA 系統(tǒng)，在加性高斯白噪聲信道條件下，接收端基帶信號可用下面公式表示： (21) Ak 是第 k 個通信用戶的信號幅度， Tb 是信息符號的間隔， n(t)單位功率譜密度的高斯白噪聲，σ 為噪聲的均方誤差， {bk(i)∈ [1,1]}是 k 個用戶中某一用戶發(fā)送的信息序列。 第二章 介紹了抗干擾的措施、多用戶檢測的基本思路及用途，簡述了多用戶檢測算法的定義、分類、特點(diǎn)以及性能參數(shù)，最后介紹了多用戶檢測技術(shù)的原理，主要是傳統(tǒng)多用戶檢測、解相關(guān)檢測和 MMSE 檢測。 本文主要內(nèi)容及章節(jié)安排 第一章 簡述了移動通信的發(fā)展歷史和發(fā)展趨勢，介紹了多用戶檢測技術(shù)的提出背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，研究多用戶 檢測算法的目的意義。 3． 畫出程序設(shè)計流程圖，完成各模塊 的 程序 編寫， 并進(jìn)行調(diào)試。 具體步驟： 1． 查閱資料，了解多用戶檢測算法出現(xiàn)的背景及目的意義，然后對其原理進(jìn)行研究分析。首先對傳統(tǒng)多用戶檢測算法的原理進(jìn)行研究分析，然后根據(jù)原理圖畫出流程圖進(jìn)行程序的編寫，最后進(jìn)行系統(tǒng)仿真。同時， MMSE 檢測方法要考慮接收用戶的能量，也就是說燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 4 它的性能與通信用戶的信號功率有關(guān)系 [16]， 即抗遠(yuǎn)近效應(yīng)要稍優(yōu)良。 MMSE 檢測方法實(shí)際上是結(jié)合了 傳統(tǒng)多用戶檢測算法和解相關(guān)檢測算法的特性。在文中，對于它的性能通過仿真做了分析。但解相關(guān)檢測算法需要對矩陣進(jìn)行逆運(yùn)算，如果通信用戶數(shù)量較大，算法的運(yùn)算復(fù)雜度就會很大，造成工程的實(shí)現(xiàn)很困難。 解相關(guān)檢測算法： 解相關(guān)檢測算法是在傳統(tǒng)多用戶檢測算法的判決輸出前添加一個 R1 矩陣，在匹配濾波器組輸出的信息與 R1 矩陣相乘 [14,15]，就可以消除多址干擾。對于 單用戶檢測方法來說，只有擴(kuò)頻序列集完全正交的時候才能消除其他用戶的干擾，但在實(shí)際的通信應(yīng)用中，這樣的情況很難存在。 傳統(tǒng)多用戶檢測：將接收到的連續(xù)時間波形先通過匹配濾波器組，然 后對其進(jìn)行直接判決輸出。 因此，對多用戶檢測算法的深入研究是當(dāng)前的一個重要課題。 針對多用戶檢測技術(shù)的種種優(yōu)點(diǎn)，隨著 3G 的發(fā)展， 4G 的逐步應(yīng) 用，對多用戶檢測技術(shù)進(jìn)行更深入的研究至關(guān)重要。因此多用戶檢測技術(shù)減少了功率控制的負(fù)擔(dān)。多用戶檢測通過消除小區(qū)內(nèi)的干擾來提高帶寬效率，增加系統(tǒng)容量。 國內(nèi)學(xué)者對盲多用戶檢測問題也做了大量的研究和實(shí)驗(yàn)，提出了一些抑制多址干擾的算法，比如：基于高階累積量的盲自適應(yīng)檢測算法 [7,8]，基于Kalman 濾波的盲多用戶檢測算法 [9]，判決反饋?zhàn)冮L盲自適應(yīng)檢測算法 [10]，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的多用戶檢測算法 [11,12]，基于子空間的約束最小二乘檢測算法 [13]等等。此外，他們還提出了基于最小均方誤差的盲多用戶檢測算法 ——LMSCMOE； 1997 年， Poor等人在 CMOE 準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上提出了一種基于遞歸最小二乘的盲多用戶檢測算法 ——RLSCMOE，通過 QR 分解得到了實(shí)用的 QRRLSCMOE 算法； 于 1998 年 提 出了 基于 子空 間跟 蹤的 盲多 用戶 檢測 算 法——PASTd[4]。多用戶檢測方法利用多址干擾的結(jié)構(gòu)特征，在多址干擾的環(huán)境下，將多 址信號看成有用成分考慮進(jìn)來，聯(lián)合多個用戶的擴(kuò)頻碼、定時、延遲、幅度等先驗(yàn)信息一次性檢測出所有用戶信號 ，很好的解決了這一問題。 但在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中，用戶的隨機(jī)接入和擴(kuò)頻碼集 不能真正的實(shí)現(xiàn) 正交，引發(fā)了多址干擾問題，同時，遠(yuǎn)近效應(yīng)也嚴(yán)重影響了系統(tǒng)的 性 能 [3]?？傮w上看，各國雖然采用的通 信方案不甚相同，但在第三代移動通信系統(tǒng)中，各國都采用了碼分多址 (CDMA)技術(shù)。20 世紀(jì) 90 年代中期，世界各 國 家開始了對第三代移動通信的研發(fā)，根據(jù) ITU的標(biāo)準(zhǔn)，第三代移動通信系統(tǒng)的方案主要有： WCDMA,CDMA20xx 和TDSCDMA 三種方案。隨后歐洲各個國家和日本都開發(fā)了自己的移動通信系統(tǒng)。美國貝爾實(shí)驗(yàn)室在 70 年代提出了蜂窩的概念 [1,2]，解決了頻率復(fù)用 問題。 Finally, according to the simulation results of the advantages and disadvantages of the three graphics: low SNR performance detection algorithm Decorrelating most poor。 關(guān)鍵詞 :系統(tǒng)容量 多用戶檢測 解相關(guān)檢測 MMSE 檢測 CDMA 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） II Abstract Wideband Code Division Multiple Access mobile munication (CDMA) technology is the third generation mobile munication system multiple access technology is mainly used, but he is a jamming system restricted, MAI proximity effect and the existence of the system, both factors limit the capacity of the CDMA system. In order to break this dilemma, multiuser detection technology emerges, multiuser detection technology is the fourth generation mobile munication system is an important and effective antijamming technology, which solves the problem of distance effect, reducing MAI improve the munication system capacity. In realworld applications, the performance of multiuser detection algorithm to be excellent, lower putational plexity. However, the multiuser detection technology is now applied not get to our satisfaction balance between the two, so we want to multiuser detection techniques further research This paper analyzes several typical multiuser detection algorithms and their characteristics, the introduction of the CDMA system capacity is calculated, the influence of multiuser detection algorithm for munication system capacity。但是，現(xiàn)在應(yīng)用的多用戶檢測技 術(shù)還不能在二者間取得令我們滿意的平衡，因此，我們要對多用戶檢測 技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究 。為了打破這一困境，多用戶檢測技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生， 多用戶檢測技術(shù)是 第四代移動通信系統(tǒng)中 一種 重要的有效抗干擾的技術(shù)，它解決了遠(yuǎn)近效應(yīng)問題，減少了多址干擾， 提高了通信系統(tǒng)容量。 [2] 通過對給定圖片的介紹，能夠?qū)⒄n題介紹的算法應(yīng)用其中，達(dá)到課題介紹的目的。本文主要研究了傳統(tǒng)多用戶檢測、解相關(guān)檢測和 MMSE 檢測的算法，通過仿真證明了方法的有效性。 本科畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 寬帶移動通信中多用戶檢測的研究 郝義朋 燕 山 大 學(xué) 20xx 年 6 月 本科畢業(yè) 設(shè)計（ 論文 ） 移動通信中多用戶檢測算法的研究 學(xué) 院： 里仁學(xué)院 專 業(yè)： 通信工程 學(xué)生 姓名： 郝義朋 學(xué) 號： 111308061084 指導(dǎo) 教師： 劉凱 答辯 日期： 20xx年 6 月 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 學(xué)院： 系級教學(xué)單位： 學(xué) 號 111308061084 學(xué)生 姓名 郝義朋 專 業(yè) 班 級 通