３Ｇ系统多用户检测技术研究

1、体系多用户检测技能研究摘要：多址滋扰(ad是影响码分多址(da)体系容量的重要因素。相对付传统的检测技能而言，多用户检测(ud)技能可有用消除ai的影响，进步体系容量。重要阐发ud技能在3g中应用的需要性，先容ud技能的生长状态、根本思绪和ud吸收机布局，并对其研究远景举行预测。关键词：3g；码分多址；多址滋扰；多用户检测我们知道，在如今可实现性的条件下，比拟fda、tda及da三种多址技能，da具有许多的长处。da体系中接纳多用户检测技能的长处重要表示在以下几个方面：(1)进步da的体系容量，增长用户数。用户数的增长，意味着更高的无线频谱服从。(2)低落da用户装备(ue)的发射功率，进步u

2、e的待机及通话时间。另一方面，表示为低落了ue射频部门的本钱及阻碍率。(3)减小射频辐射对用户的生理及生理影响，挪动通讯装备对环境的影响更绿色化。(4)增长通讯间隔，增大基站的覆盖面积，低落了基站综合本钱。13g中应用多用户检测(ud)的应用在3g中，码分多址(da)接入方法的不敷之处在于它是一个白滋扰体系，其容量和性能重要会受其他用户的滋扰，即多址滋扰(ad的限定。同时，它还存在远近效应的题目，由于各用户到基站的间隔或衰落深度差异，强信号将按捺弱信号，使相对较弱的用户信号得不到正常检测。如今，da体系缓解ai的重要本领是接纳严酷的功率操纵技能。这种技能只能在必然程度上操纵远近效应，却不克不及

3、从底子上消除ai影响，因此对体系容量的进步很有限。在da体系中，多用户检测(ud)是最新生长起来的用以消除多址滋扰的技能，又称为团结检测或滋扰按捺要领。它对各用户做团结检测或从吸收信号中减掉彼此滋扰，有用消除多址滋扰和码间串扰，以缓解远近效应题目，显着改进体系性能，进步da体系容量。ud技能可有用办理3g中的体系容量题目，因此它已成为3g的关键技能之一，愈来愈受术界和财产界的器重，得到人们的普及存眷。2ud的生长汗青ud理论研究源于80年代初。早在1979年，shneider就提出了将多个用户的码元和按时信息团结起来，用于检测每个用户信息的ud头脑，并研究了迫零算法。随后，kashihara和

4、khn又提出了多址滋扰消除吸收机，shneider和khn还给了异步多用户通讯中利用维持比(viterbi)算法的最优吸收机。ud技能真正引起宽大研究者的存眷那么得益于verdu的事情。1986年，他提出以匹配滤波器加维特比算法来实现最大似然序列检测(lsd)，实用于受isi影响的信道。这种算法的庞大度还是用户数的指数幂级(2k)，并且ls检测器必要知道吸收信号的幅度和相位，过于庞大。但这为进一步研究奠基了理论底子，促使人们去探求比传统检测器良好的种种次优多用户检测器。如今已提出的多种ud要领可从差异角度举行分类：按处置惩罚要领可分为线性和非线性两大类；按检测器处置惩罚信息时必要知道盼望用户信

5、息量的几多，又可分为盲和非盲多用户检测器。线性多用户检测器包罗解相干检测、最小均方偏向检测等；非线性检测重要包罗并行(或串行)滋扰抵消算法、多级检测和非线性类概率检测等。3ud的根本思绪在da体系中，小区滋扰分以下三种：吸收机收到的热噪声、用户信号的码问滋扰(isi)和多址滋扰(ad。这三种滋扰各有差异的消除要领。在现实体系中，热噪声的影响远远小于ai滋扰的影响。在通常利用的无线通讯体系中，均通过限定吸收机噪声系数的要领来确定吸收机的敏捷度。isi的形成缘故原由有两种：(1)信号传输时未满意nyquist第一准那么，在抽样时候存在失真，可接纳升余弦滤波器等要领来制止；(2)由元线信道的多径等特

6、性造成，这种滋扰是无法制止的，可通过平衡等措施消除。在用户吸收机完全同步并接纳抱负正交扩频地点码的条件下，备用户之间不会产生多用户滋扰。但在多径衰落信道中，抱负的完全同步难以实现。因此扩频码也难以保持完全的正交性。理论上已证实，同时具有抱负自相干和抱负互相关特性的二进制扩频码是不存在的，这就是知名的elh界。在现实da通讯体系中，各用户信号之问存在必然的相干性，这就是ai存在的泉源。由个体用户产生的ai虽然很小，但随着用户数增长或信号功率增大，ai就成为宽带da通讯体系的一个重要滋扰，限定体系的容量和性能。al分小区间滋扰和小区内滋扰两部门。小区间滋扰是指别的同频小区信号造成的滋扰，可通过公正

7、的小区设置来减小其影响。纵然在最恶劣的环境下，小区间滋扰功率也不凌驾内部滋扰功率的60，因此体系容量重要了决于对小区内滋扰的处置惩罚。传统的检测技能完全根据经典直接序列扩频理论，对每个用户的信号别离举行扩频码区配处置惩罚，而对ai不作处置惩罚，仅通过扩频码波形的方案、功率操纵、fe编码、扇形/自顺应天线的要领来低落其影响，因此抗ai滋扰本领较差。应用ud技能可低落体系对远近效应的敏感度，简化功率操纵体系的方案，更有用利用上行链路频谱资源，从而进步体系的用户容量和性能。在抱负的ud体系中，小区的ai将会完全消除，检测后对应的最大体系容量增益的典范值为2.8倍。4ud吸收机的一样平常布局线性ud的根本布局是在匹配滤波器后加一个线性变更矩阵t，以去除ai的影响，差异的线性多用户检测器接纳差异的线性变更矩阵t举行团结检测。线性ud的通病在于必要举行矩阵求逆，这也是工程实现中的瓶颈地点。非线性ud引用非线性函数来消除ai，它们利用吸收机对滋扰用户信号的讯断效果