CDMA通信系统中多用户检测技术的研究

论文摘要

码分多址(CDMA)系统是一个干扰受限系统,系统中存在多址干扰和远近效应,这两种因素是限制CDMA系统容量的主要因素。多用户检测技术是第三代移动通信系统的关键技术之一,可以有效的抵抗多址干扰和远近效应,显著的提高系统容量。本文综述了现今多用户检测算法的发展动态,并对传统的基于恒模算法的盲多用户检测算法做出了改进。前人的大部分研究都是假设信道噪声为高斯白噪声,而在此条件下提出的各种多用户检测算法在脉冲噪声存在的情况下出现了明显的质量下降。但是,实际的物理信道中的噪声又往往是非高斯分布的,而是伴随着大量的脉冲噪声。本文详细地论述了一种重要的非高斯分布模型,即α稳定分布模型,并采用它来模拟实际物理信道中存在脉冲干扰的噪声,并提出了几种新的适用于脉冲噪声中的多用户检测算法。论文的主要内容和贡献概括如下:①深入研究了基于恒模算法的盲多用户检测技术,针对恒模算法在迭代过程中受迭代步长影响的特点,提出了一种优化步长的改进算法,仿真结果表明该算法可以有效地提高系统收敛速度。②重点研究了脉冲噪声中的盲多用户检测技术。采用α稳定分布来模拟实际信道中存在的脉冲噪声,通过广义正态信号处理中的分数低阶矩理论,提出了几种有效的方法,包括基于最小p范数准则、基于广义恒模算法以及基于最小二乘广义恒模算法的盲多用户检测技术。计算机仿真结果表明所提出的这几种方法不仅适用于高斯白噪声背景,而且在脉冲噪声中也能够有效的抑制脉冲噪声带来的干扰和抑制多址干扰,具有很好的韧性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 现代移动通信系统发展状况
• 1.2 CDMA 技术的主要特点
• 1.3 多用户检测的历史和发展现状
• 1.4 论文内容和章节安排
• 2 CDMA 通信系统中的多用户检测技术
• 2.1 CDMA 信号模型
• 2.2 传统检测器
• 2.3 多用户检测技术的基本原理
• 2.4 多用户检测技术的分类
• 2.5 几种典型的多用户检测技术
• 2.5.1 解相关检测器
• 2.5.2 线性MMSE 检测器
• 2.5.3 最小输出能量盲检测器
• 2.5.4 基于子空间盲检测器
• 2.6 本章小结
• 3 基于恒模算法的盲多用户检测
• 3.1 加性高斯白噪声信道模型
• 3.2 基于标准恒模算法的多用户检测
• 3.2.1 标准恒模算法
• 3.2.2 基于标准恒模算法的多用户检测
• 3.2.3 仿真结果与分析
• 3.3 基于标准线性约束恒模算法的多用户检测
• 3.3.1 标准线性约束恒模算法准则
• 3.3.2 算法的抗多址干扰能力分析
• 3.3.3 基于标准线性约束恒模算法的多用户检测
• 3.3.4 仿真结果与分析
• 3.4 基于优化步长标准线性约束恒模算法的多用户检测
• 3.4.1 优化步长标准线性约束恒模算法
• 3.4.2 仿真结果与分析
• 3.5 本章小结
• 4 α稳定分布与广义正态信号处理理论
• 4.1 α稳定分布及性质
• 4.1.1 α稳定分布的概念
• 4.1.2 α稳定分布的性质
• 4.2 分数低阶统计量
• 4.2.1 分数低阶矩
• 4.2.2 负阶矩
• 4.2.3 零阶矩
• 4.3 共变及其应用
• 4.3.1 共变的概念
• 4.3.2 共变的主要性质
• 4.4 广义正态信号处理理论基本理论
• 4.4.1 α稳定分布随机变量的线性空间
• 4.4.2 α稳定分布过程的线性理论
• 4.4.3 最小平均p 范数的时域自适应滤波
• 4.4.4 递推最小平均p 范数的时域自适应滤波
• 4.5 本章小结
• 5 脉冲噪声中的盲多用户检测技术
• 5.1 基于最小 p 范数的盲多用户检测技术
• 5.1.1 信号模型
• 5.1.2 最小p 范数盲多用户检测算法
• 5.1.3 仿真结果与分析
• 5.2 基于广义恒模算法的盲多用户检测技术
• 5.2.1 广义恒模算法
• 5.2.2 仿真结果与分析
• 5.3 基于最小二乘广义恒模算法的盲多用户检测技术
• 5.3.1 最小二乘广义恒模算法
• 5.3.2 实验仿真结果与分析
• 5.4 本章小结
• 6 总结与展望
• 6.1 全文工作总结
• 6.2 后续研究工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文情况