无线通信中多用户检测技术的研究

论文摘要

多址干扰的存在是影响传统码分多址系统性能和容量的重要因素,因此多址干扰的抑制和消除是提高码分多址系统性能和改善码分多址系统容量的重要因素。克服多址干扰对系统性能和容量造成的损失可以采用多用户接收机,也就是我们通常所说的多用户检测技术。本文对线性多用户检测算法进行了研究。针对基于卡尔曼滤波的盲自适应多用户检测算法存在的主要问题,本文提出了几种改进算法。对于基于子空间的多用户检测算法,本文主要从子空间跟踪角度入手,针对传统方法跟踪速度慢,性能不稳定的问题,提出了两种改进算法。本文的主要内容和创新性结果如下:1. U-D分解算法能有效克服数值计算的不稳定性,利用它的这个特点,本文提出利用U-D分解渐消记忆滤波算法估计CDMA系统多用户接收器的最优判决向量,构造出一种收敛速度快、跟踪性能好、数值稳定性好的高性能盲自适应多用户检测算法。仿真实验表明,本文提出的方法具有很强的抗多址干扰能力和较高的数值鲁棒性。2.强跟踪滤波器（STF）在多目标跟踪、雷达信号处理等领域有着广泛的应用。本文将其引入多用户检测算法中,构造出一种收敛速度快、跟踪性能好的STF多用户检测算法。仿真实验表明,本文提出的方法能够有效抑制阵发性多用户干扰,具有较强的抗多址干扰能力和较高的可靠性。3.当出现模型失配时,基于标准卡尔曼滤波的多用户检测算法的性能急剧恶化。在这种情况下需要一种鲁棒性更强的算法,本文借鉴已有的虚拟噪声补偿技术,提出了一种基于鲁棒卡尔曼滤波的多用户检测算法。仿真实验表明,本文提出的方法具有很强的抗多址干扰能力和较高的数值鲁棒性。4.自校正卡尔曼滤波可在状态估计的同时对状态方程的参数及卡尔曼增益进行辨识,从而提高了适应能力。本文讨论了它在多用户检测中的应用。仿真实验表明,这种方法具有很强的抗多址干扰能力且收敛速度快、跟踪性能好,是一种高性能盲自适应多用户检测算法。5.在PASTd算法的基础上,介绍了J.-S Lim等人提出的带可变遗忘因子的PASTd算法（VFF-PASTd算法）,以解决时变子空间的问题。基于此,本文提出了带VFF-PASTd算法的多用户检测器。仿真实验表明,在这种应用场景中,该算法能获得较好的收敛性能、较高的输出信干比和较低的误码率。6.在双正交迭代SVD算法和序列双迭代SVD算法的基础上,介绍了Roland等提出的滑动窗自适应SVD算法。基于此,本文提出了基于滑动窗自适

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 多用户检测技术综述
• 1.3 多用户检测技术分类
• 1.4 与多用户检测有关的问题
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第二章 多用户检测算法简介
• 2.1 概述
• 2.2 卡尔曼滤波算法简介
• 2.3 基于卡尔曼滤波的盲多用户检测算法
• 2.4 盲空时多用户检测算法
• 2.5 存在问题
• 2.6 本章小节
• 第三章 强跟踪滤波器与 U-D 分解在多用户检测中的应用
• 3.1 概述
• 3.2 嵌入强跟踪滤波器的多用户检测算法
• 3.3 U-D 分解算法在多用户检测中的应用
• 3.4 本章小结
• 第四章 基于自适应滤波的多用户检测器
• 4.1 概述
• 4.2 SAGE和HUSA 的自适应卡尔曼滤波
• 4.3 改进的SAGE 和HUSA 的自适应卡尔曼滤波
• 4.4 基于鲁棒卡尔曼滤波的多用户检测算法
• 4.5 基于自校正滤波的多用户检测算法
• 4.6 本章小结
• 第五章 基于子空间分解的多用户检测器
• 5.1 基于子空间的盲多用户检测算法
• 5.2 PAST 和PASTD算法
• 5.3 基于VFF-PASTD的多用户检测算法
• 5.4 基于滑动窗自适应SVD 算法的多用户检测器
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文内容总结
• 6.2 后续研究工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果