基于禁忌搜索的多用户检测方法

论文摘要

码分多址（Code Division Multiple Access）技术已被公认为第三代以及将来移动通信的主流技术。它具有大容量、软切换、清晰话音质量和良好的保密性能等优点,能在一定程度上缓和有限频带与无限用户需求之间的矛盾。之所以说它只能在一定程度上缓和有限频带与无限用户需求之间的矛盾,是因为CDMA系统和其它移动通信系统一样,也是一种受干扰限制的系统。在CDMA系统中,通信信道同时被多个用户共享,当用户数较多时,多址干扰（Multiple Access Interference）会使系统性能恶化。相关资料[6]表明,多址干扰已经成为制约CDMA系统进一步发展的瓶颈,因此,在未来通信系统的开发中,多用户检测（Multi-user detection）技术被视为一门关键技术。 计算智能（Computational intelligence）方法是近几年提出并发展起来的新型计算方法,是多门学科相互交叉和渗透的方法论,其思想和内容涉及数学、物理学、生物进化、人工智能、神经科学和统计力学等方面,为解决复杂问题提供了新的思路和手段。禁忌搜索算法是计算智能方法的一种,它模拟人类智力过程,通过引入一个灵活的存储记忆结构和相应的禁忌准则来避免迂回搜索,进而保证多样化的有效搜索,最终实现全局优化。这一基本算法思想最早是由Glover于1986年提出的,它是对局部领域搜索的一种扩展,实现这一扩展的是它的存储记忆和禁忌准则。另一种计算智能方法是群智能优化方法,它通过粒子之间的合作寻优来取得好的优化结果。 多用户检测问题可以转化为一个组合优化问题,因此可将计算智能的优化机理应用于多用户检测的求解过程。本文研究的重点就是基于禁忌搜索的多用户检测技术,针对禁忌搜索方法解决多用户检测这个问题进行了数值仿真、对比分析和讨论。

论文目录

• 内容摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 多用户检测技术发展概况及现状
• 1.2 多用户检测技术的研究意义
• 1.3 计算智能及其在多用户检测中的应用
• 1.4 本文的具体工作及内安排
• 第二章 多用户检测以及两种计算智能方法的基本原理
• 2.1 CDMA通信系统的等效数学模型
• 2.2 多用户检测的性能测度
• 2.2.1 误码率
• 2.2.2 抗远近效应能力
• 2.3 最佳多用户检测方法
• 2.4 次佳多用户检测器的分类
• 2.5 禁忌搜索和粒子群优化算法的基本思想
• 2.5.1 禁忌搜索的基本思想
• 2.5.2 粒子群优化的基本思想
• 第三章 基于禁忌搜索的多用户检测技术
• 3.1 可变禁忌长度禁忌搜索
• 3.2 自适应禁忌搜索
• 第四章 基于群智能禁忌搜索的多用户检测技术
• 4.1 群智能禁忌搜索
• 4.2 群智能自适应禁忌搜索
• 第五章 仿真实验与分析
• 5.1 领域构造对多用户检测问题的影响
• 5.2 可变禁忌长度多用户检测方法的性能测度
• 5.2.1 检测性能
• 5.2.2 抗远近效应能力
• 5.2.3 计算复杂度
• 5.2.4 搜索过程
• 5.3 自适应禁忌搜索（ATS）多用户检测方法的性能测度
• 5.3.1 最大用户数为127的同步 CDMA系统时ATS的性能测度
• 5.3.2 最大用户数为63的同步 CDMA系统时ATS的性能测度
• 5.4 群智能禁忌搜索多用户检测方法的性能测度
• 5.5 对群智能自适应禁忌搜索算法有效性的检验
• 5.5.1 在 TSP问题中群智能自适应禁忌搜索算法的描述
• 5.5.2 仿真结果
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢