３Ｇ系統(tǒng)多用戶檢測技術研究

1、體系多用戶檢測技能研究摘要：多址滋擾(ad是影響碼分多址(da)體系容量的重要因素。相對付傳統(tǒng)的檢測技能而言，多用戶檢測(ud)技能可有用消除ai的影響，進步體系容量。重要闡發(fā)ud技能在3g中應用的需要性，先容ud技能的生長狀態(tài)、根本思緒和ud吸收機布局，并對其研究遠景舉行預測。關鍵詞：3g；碼分多址；多址滋擾；多用戶檢測我們知道，在如今可實現(xiàn)性的條件下，比擬fda、tda及da三種多址技能，da具有許多的長處。da體系中接納多用戶檢測技能的長處重要表示在以下幾個方面：(1)進步da的體系容量，增長用戶數(shù)。用戶數(shù)的增長，意味著更高的無線頻譜服從。(2)低落da用戶裝備(ue)的發(fā)射功率，進步u

2、e的待機及通話時間。另一方面，表示為低落了ue射頻部門的本錢及阻礙率。(3)減小射頻輻射對用戶的生理及生理影響，挪動通訊裝備對環(huán)境的影響更綠色化。(4)增長通訊間隔，增大基站的覆蓋面積，低落了基站綜合本錢。13g中應用多用戶檢測(ud)的應用在3g中，碼分多址(da)接入方法的不敷之處在于它是一個白滋擾體系，其容量和性能重要會受其他用戶的滋擾，即多址滋擾(ad的限定。同時，它還存在遠近效應的題目，由于各用戶到基站的間隔或衰落深度差異，強信號將按捺弱信號，使相對較弱的用戶信號得不到正常檢測。如今，da體系緩解ai的重要本領是接納嚴酷的功率操縱技能。這種技能只能在必然程度上操縱遠近效應，卻不克不及

3、從底子上消除ai影響，因此對體系容量的進步很有限。在da體系中，多用戶檢測(ud)是最新生長起來的用以消除多址滋擾的技能，又稱為團結檢測或滋擾按捺要領。它對各用戶做團結檢測或從吸收信號中減掉彼此滋擾，有用消除多址滋擾和碼間串擾，以緩解遠近效應題目，顯著改進體系性能，進步da體系容量。ud技能可有用辦理3g中的體系容量題目，因此它已成為3g的關鍵技能之一，愈來愈受術界和財產界的器重，得到人們的普及存眷。2ud的生長汗青ud理論研究源于80年代初。早在1979年，shneider就提出了將多個用戶的碼元和按時信息團結起來，用于檢測每個用戶信息的ud頭腦，并研究了迫零算法。隨后，kashihara和

4、khn又提出了多址滋擾消除吸收機，shneider和khn還給了異步多用戶通訊中利用維持比(viterbi)算法的最優(yōu)吸收機。ud技能真正引起寬大研究者的存眷那么得益于verdu的事情。1986年，他提出以匹配濾波器加維特比算法來實現(xiàn)最大似然序列檢測(lsd)，實用于受isi影響的信道。這種算法的龐大度還是用戶數(shù)的指數(shù)冪級(2k)，并且ls檢測器必要知道吸收信號的幅度和相位，過于龐大。但這為進一步研究奠基了理論底子，促使人們去探求比傳統(tǒng)檢測器良好的種種次優(yōu)多用戶檢測器。如今已提出的多種ud要領可從差異角度舉行分類：按處置懲罰要領可分為線性和非線性兩大類；按檢測器處置懲罰信息時必要知道盼望用戶信

5、息量的幾多，又可分為盲和非盲多用戶檢測器。線性多用戶檢測器包羅解相干檢測、最小均方偏向檢測等；非線性檢測重要包羅并行(或串行)滋擾抵消算法、多級檢測和非線性類概率檢測等。3ud的根本思緒在da體系中，小區(qū)滋擾分以下三種：吸收機收到的熱噪聲、用戶信號的碼問滋擾(isi)和多址滋擾(ad。這三種滋擾各有差異的消除要領。在現(xiàn)實體系中，熱噪聲的影響遠遠小于ai滋擾的影響。在通常利用的無線通訊體系中，均通過限定吸收機噪聲系數(shù)的要領來確定吸收機的敏捷度。isi的形成緣故原由有兩種：(1)信號傳輸時未滿意nyquist第一準那么，在抽樣時候存在失真，可接納升余弦濾波器等要領來制止；(2)由元線信道的多徑等特

6、性造成，這種滋擾是無法制止的，可通過平衡等措施消除。在用戶吸收機完全同步并接納抱負正交擴頻地點碼的條件下，備用戶之間不會產生多用戶滋擾。但在多徑衰落信道中，抱負的完全同步難以實現(xiàn)。因此擴頻碼也難以保持完全的正交性。理論上已證實，同時具有抱負自相干和抱負互相關特性的二進制擴頻碼是不存在的，這就是知名的elh界。在現(xiàn)實da通訊體系中，各用戶信號之問存在必然的相干性，這就是ai存在的泉源。由個體用戶產生的ai雖然很小，但隨著用戶數(shù)增長或信號功率增大，ai就成為寬帶da通訊體系的一個重要滋擾，限定體系的容量和性能。al分小區(qū)間滋擾和小區(qū)內滋擾兩部門。小區(qū)間滋擾是指別的同頻小區(qū)信號造成的滋擾，可通過公正

7、的小區(qū)設置來減小其影響?？v然在最惡劣的環(huán)境下，小區(qū)間滋擾功率也不凌駕內部滋擾功率的60，因此體系容量重要了決于對小區(qū)內滋擾的處置懲罰。傳統(tǒng)的檢測技能完全根據(jù)經(jīng)典直接序列擴頻理論，對每個用戶的信號別離舉行擴頻碼區(qū)配處置懲罰，而對ai不作處置懲罰，僅通過擴頻碼波形的方案、功率操縱、fe編碼、扇形/自順應天線的要領來低落其影響，因此抗ai滋擾本領較差。應用ud技能可低落體系對遠近效應的敏感度，簡化功率操縱體系的方案，更有用利用上行鏈路頻譜資源，從而進步體系的用戶容量和性能。在抱負的ud體系中，小區(qū)的ai將會完全消除，檢測后對應的最大體系容量增益的典范值為2.8倍。4ud吸收機的一樣平常布局線性ud的根本布局是在匹配濾波器后加一個線性變更矩陣t，以去除ai的影響，差異的線性多用戶檢測器接納差異的線性變更矩陣t舉行團結檢測。線性ud的通病在于必要舉行矩陣求逆，這也是工程實現(xiàn)中的瓶頸地點。非線性ud引用非線性函數(shù)來消除ai，它們利用吸收機對滋擾用戶信號的訊斷效果