CDMA系统空域抗多址干扰技术研究

论文摘要

码分多址（CDMA）是以扩频通信为基础的多址技术，第三带移动通信（3G）的三个主流无线接口技术WCDMA、cdma2000和TD-SCDMA都是基于CDMA技术的，CDMA由于其宽带扩频特性为有效抑制干扰和噪声提供了更大潜力。由于扩频地址码不完全正交各用户信号之间存在一定的相关性，这就是CDMA系统的多址干扰。多址干扰是CDMA通信系统的一个主要干扰来源，并且由多址干扰所导致的“远近效应”更是CDMA系统中的一大难题。因此，研究多址干扰抑制技术，对CDMA系统的应用具有极其重要的意义。 自适应阵列天线在雷达和声纳领域里作为一种成熟、有效的抗干扰技术现在已经得到了广泛的应用，但将阵列天线用于通信中，特别是作为一种有效的抗多址干扰方法用于CDMA通信系统中直到最近才引起重视。自适应阵列天线在近年来被称为“智能天线”，它能够显著提高系统的信号干扰噪声比（SINR），能够减小时延扩展及多径衰落，实现空分多址。 本文首先介绍了阵列信号处理的基本原理，对波束形成的几种方法做了一个简要分析和总结。讨论了基于最小均方误差准则（MMSE）的最优波束形成方法，期望信号的产生以及在CDMA系统中的抗干扰性能。并使用LMS算法实现了MMSE准则的最优天线阵，仿真了其方向图和系统误码率。然后，考虑了在扩频通信双方方位已知的条件下，利用具有方向约束的最优天线阵实现对功率较大的多址干扰的抑制。最后，讨论了基于最大信噪比准则的最优天线阵与多级多用户检测技术联合抗多址干扰的方案，同时推导出了在接收方前端采用最优天线阵的条件下系统的误码率公式。

论文目录

• 第1章 绪论
• 1.1 扩频通信与 CDMA系统概述
• 1.2 CDMA系统中的干扰及干扰抑制技术
• 1.3 本文主要内容及结构安排
• 第2章 阵列信号处理原理
• 2.1 阵列信号处理概述
• 2.2 平面波与阵列
• 2.2.1 平面波
• 2.2.2 阵列
• 2.3 波束形成
• 2.4 自适应波束形成
• 2.5 本章小结
• 第3章 基于 MMSE准则的最优阵在 CDMA系统中的抗干扰性能分析
• 3.1 接收信号模型
• 3.2 期望信号的选取与产生
• 3.3 期望信号对权向量收敛影响的分析
• 3.4 MMSE准则最优天线阵接收的误码率分析
• 3.5 MMSE准则最优天线阵的仿真
• 3.5.1 天线阵的方向图
• 3.5.2 比特误码率的统计
• 3.6 本章小结
• 第4章 LCMV最优阵在 CDMA系统中的抗干扰性能分析
• 4.1 线性约束最小方差（LCMV）下的最优阵
• 4.2 LCMV最优阵抗干扰性能分析
• 4.2.1 对最优组合权向量的估计
• 4.2.2 信号干扰噪声比的导出
• 4.2.3 误码率的导出
• 4.3 仿真结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 最大信噪比准则下的最优阵与多用户检测联合多址干扰抑制
• 5.1 最大信噪比（MaxSNR）准则下的最优阵
• 5.2 多级干扰对消多用户检测器
• 5.3 天线阵列与多用户检测器联合抑制多址干扰
• 5.3.1 天线阵列
• 5.3.2 多级多用户检测器
• 5.3.3 系统误码率的导出
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 个人简历