DS-CDMA系统中盲多用户检测算法研究

论文摘要

多用户检测能有效的抑制多址干扰,提高系统的容量,是CDMA系统的关键技术之一。盲多用户检测由于需要的先验知识非常的少,使其成为人们研究的热点。首先,重点分析了通信系统里的几个关键技术,然后给出了DS-CDMA信号模型。介绍了多用户检测的基本原理,分别讨论了多用户检测几个重要的性能指标,为以后的理论提供了重要评估标准。其次,对多用户检测几种经典算法做了理论分析,如最佳多用户检测、解相关多用户检测、MMSE多用户检测等,然后对各方法进行了性能仿真。根据仿真结果分析各种方法的优点与其存在的缺陷,为以后的研究提供了一个方向。再次,对恒模多用户检测算法做了深入的研究,对基本恒模算法、最小二乘恒模算法、线性约束最小二乘恒模算法的基本原理做了介绍,在此基础上,本文提出了次分量分析恒模（MCACMA）盲多用户检测算法,该算法利用Rayleigh熵的性质,推导出最优权矢量对应于Rayleigh熵的极小值点。然后对各方法进行了性能仿真,仿真结果表明,本文建议的MCACMA算法在输出信干噪比和误码率性能上比传统的最小二乘恒模算法（LSCMA）、线性约束最小二乘恒模算法（LCLSCMA）都有很大的改善。而且由于避免了矩阵求逆的运算,大大减小了算法的复杂度,更具有实用价值。最后,研究了几种子空间盲多用户检测方法,首先给出了子空间方法的原理以及子空间盲多用户检测信号模型,对几种子空间的跟踪方法的原理做了深入的分析。在此基础上,本文将次分量分析恒模算法与子空间方法相结合,提出了基于子空间的次分量分析恒模（SUB-MCACMA）盲多用户检测算法。最后对几种基于子空间的多用户检测算法进行了仿真,仿真结果表明,在相同的多址干扰情况下,本文提出的SUB-MCACMA方法在输出信干比和误码率等性能上比线性约束最小二乘恒模算法以及次分量分析恒模算法都有显著的提高,且有更强的抗多址干扰能力,检测性能更好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的目的与意义
• 1.2 国内外的研究现状
• 1.3 本文的内容安排
• 第二章 多用户检测
• 2.1 DS-CDMA的系统模型
• 2.1.1 多址技术
• 2.1.2 扩频技术
• 2.1.3 DS-CDMA系统的信号模型
• 2.2 多用户检测
• 2.2.1 多用户检测的基本思路
• 2.2.2 多用户检测的原理
• 2.2.3 多用户检测的优缺点
• 2.3 多用户检测的性能测度
• 2.3.1 误码率
• 2.3.2 信号干扰噪声比
• 2.3.3 渐近多用户有效性
• 2.3.4 抗远近能力
• 2.4 本章小结
• 第三章 经典多用户检测技术
• 3.1 传统滤波器和RAKE接收机
• 3.1.1 传统滤波器
• 3.1.2 Rake接收机
• 3.2 最佳多用户检测器
• 3.3 线性多用户检测
• 3.3.1 解相关多用户检测器
• 3.3.2 线性MMSE多用户检测器
• 3.4 非线性多用户检测
• 3.5 最小输出能量（MOE）盲多用户检测器
• 3.6 卡尔曼滤波多用户检测器
• 3.7 仿真分析
• 3.7.1 最小输出能量（MOE）盲多用户检测算法仿真
• 3.7.2 卡尔曼滤波盲多用户检测算法仿真
• 3.8 本章小结
• 第四章 基于恒模的盲多用户检测算法
• 4.1 恒模多用户检测算法
• 4.1.1 恒模算法原理
• 4.1.2 仿真分析
• 4.2 线性约束最小二乘恒模算法
• 4.2.1 线性约束最小二乘恒模算法的基本原理
• 4.2.2 仿真分析
• 4.3 次分量分析恒模算法
• 4.3.1 次分量分析恒模算法的基本原理
• 4.3.2 仿真分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于子空间的盲多用户检测算法
• 5.1 子空间盲多用户检测
• 5.1.1 子空间方法原理
• 5.1.2 子空间盲多用户检测信号模型
• 5.2 子空间预测逼近跟踪算法（PAST）
• 5.3 紧缩预测逼近子空间跟踪盲多用户算法（PASTD）
• 5.3.1 紧缩预测逼近子空间跟踪盲多用户算法原理
• 5.3.2 仿真分析
• 5.4 正交预测逼近子空间跟踪算法（OPAST）
• 5.4.1 正交预测逼近子空间跟踪算法原理
• 5.4.2 仿真分析
• 5.5 基于子空间的次分量分析恒模盲多用户检测
• 5.5.1 基于子空间的次分量分析恒模算法原理
• 5.5.2 仿真分析
• 5.6 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 本文总结
• 6.2 多用户检测研究展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录