无线CDMA通信系统的多用户检测算法研究

论文摘要

计算机技术特别是数字信号处理技术的应用,推动了无线通信技术进入快速发展时期。码分多址(CDMA)系统是一个干扰受限系统,系统中存在的多址干扰和远近效应是限制CDMA系统容量的主要因素。多用户检测技术是在传统检测技术的基础上提出的,充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对多用户做联合检测,其中,盲自适应多用户检测技术在检测时所需先验信息较少,是近几年来通信领域中研究的热点。本文首先对子空间方法多用户检测算法进行了研究。仿真分析正交预测逼近子空间跟踪(OPAST)算法子空间跟踪模块过程中,发现在不同遗忘因子条件下向量跟踪误差收敛性差,基于此提出了改进方法,以减小算法迭代过程中的误差积累,改善误差收敛性能。通过仿真分析,表明此改进方法能够有效提高算法的全局收敛性。然后,通过对线性受限最小二乘恒模(LCLSCMA)多用户检测算法的仿真研究,将其与子空间方法结合起来,提出一种改进的LCLSCMA算法,该算法克服了传统的最小二乘恒模(LSCMA)算法在信噪比环境恶劣的情况下性能不理想的缺点;较LCLSCMA算法而言,在信干噪比和误码率性能方面有着明显的优势。经过仿真分析验证,该算法在低信噪比和强多址干扰的条件下,能够有效的消除噪声子空间的干扰,显著提高了检测器的性能。从算法复杂度角度来看,虽然LCLSCMA_sub算法较LCLSCMA算法而言,多出了矩阵的特征值分解部分,但是由于特征向量的正交性,大大简化了矩阵求逆的计算,并且在低信噪比的情况下,算法收敛速度要快。最后,将改进后的LCLSCMA算法与阵列天线技术结合起来,体现了较好的输出信干噪比和误码率性能,进一步验证了改进后算法的正确性和有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 多用户检测技术介绍
• 1.3 多用户检测器主要优点
• 1.4 课题研究内容
• 第二章 多用户检测技术
• 2.1 多用户检测引入的必要性
• 2.2 多用户检测的发展和分类
• 2.3 多用户检测器的性能测度
• 2.4 系统模型
• 2.4.1 同步CDMA信号模型
• 2.4.2 高斯白噪声信道、异步CDMA系统
• 2.5 几种常见的多用户检测器
• 2.5.1 传统滤波器
• 2.5.2 最佳多用户检测器
• 2.5.3 次最佳多用户检测技术
• 2.6 本章小结
• 第三章 子空间盲多用户检测算法
• 3.1 子空间的方法原理
• 3.2 子空间概念
• 3.3 子空间方法表示线性多用户检测器
• 3.3.1 解相关（DEC）多用户检测器子空间表示
• 3.3.2 线性最小均方误差（LMMSE）多用户检测器子空间表示
• 3.4 基于紧缩近似投影子空间跟踪算法
• 3.4.1 算法原理
• 3.4.2 秩估计模块分析
• 3.4.3 算法的具体实现
• 3.4.4 仿真分析
• 3.5 基于正交预测逼近子空间跟踪算法
• 3.5.1 算法的基本原理
• 3.5.2 算法的具体实现
• 3.5.3 仿真分析
• 3.6 对正交预测逼近子空间跟踪算法的改进
• 3.7 本章小结
• 第四章 恒模盲多用户检测算法
• 4.1 系统模型
• 4.2 恒模多用户检测
• 4.2.1 恒模算法原理
• 4.2.2 仿真分析
• 4.3 最小二乘恒模多用户检测算法
• 4.4 线性受限最小二乘恒模多用户检测算法
• 4.4.1 算法原理
• 4.5 对线性受限最小二乘恒模算法的改进
• 4.5.1 子空间方法
• 4.5.2 算法的分析与改进
• 4.5.3 仿真分析
• 4.6 本章小结
• 第五章 空时盲多用户检测
• 5.1 使用阵列天线的必要性
• 5.2 空时多用户检测的引入
• 5.3 系统模型
• sub的空时盲多用户检测算法仿真与分析'>5.4 基于LCLSCMA_sub的空时盲多用户检测算法仿真与分析
• 5.5 本章小结
• 结束语
• 参考文献
• 致谢