结合全局最优算法的多用户检测技术

论文摘要

CDMA系统的系统容量和通信质量主要受限于多址干扰，特别是当远近效应存在时，系统性能会有较大幅度的下降，多用户检测技术充分利用多用户的信息，是有效抑制多址干扰的关键技术。本文对CDMA移动通信系统中的多用户检测器进行研究，详细分析了各种传统的多用户检测算法的性能和优缺点，并给出了多用户检测器的性能指标。根据全局最优算法，基于最佳多用户检测器的实现原理，提出一种预处理模块，系统地推导出该模块的实现过程，并仿真进行了算法的验证。然后将此预处理模块分别应用到DS-CDMA系统和空时扩频系统中去，给出了该检测器在这两种系统中的性能分布情况，并与传统解相关多用户检测器和不使用多用户检测器进行了性能比较。在一定的用户数和一定的信噪比两种情况下，显示了该预处理模块带来的性能上的改进。本文主要对全局最优算法进行了详细的研究，并据此设计了一种预处理模块，应用到多用检测器中，并将此检测器应用到直扩系统和空时扩频系统中，通过与传统解相关多用户检测器和不使用多用户检测两种情况在耗时和性能上进行了仿真。仿真结果表明，该预处理模块在性能上带来很大的改进，并且在空时扩频系统中，当用户数增大时，该处理模块在性能上表现出了很强的健壮性。仿真表明，性能提高的情况下，计算耗时也有了一定的增加，不过在相对复杂的通信系统中，这种代价显然是很划算的，具有一定的科研价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文的研究背景
• 1.1.1 第三代移动通信及其存在的问题
• 1.1.2 第三代移动通信的几种关键技术
• 1.1.3 多用户检测的发展及研究的意义
• 1.2 论文研究的内容及组织结构
• 参考文献
• 第二章 多用户检测技术
• 2.1 几种典型的多用户检测技术
• 2.1.1 传统的匹配滤波器
• 2.1.2 最优多用户检测技术
• 2.1.3 次最优多用户检测技术
• 2.1.3.1 线性多用户检测
• 2.1.3.2 非线性多用户检测
• 2.2 多用户检测的性能指标
• 2.3 存在的局限性及解决方案
• 参考文献
• 第三章 空时迭代多用户检测
• 3.1 STBC系统中迭代多用户检测
• 3.1.1 多用户STBC系统模型
• 3.1.2 STBC系统中的迭代多用户检测
• 3.1.2.1 软多用户解调器
• 3.1.2.2 计算后验码比特的LLR
• 3.1.2.3 卷积码的MAP译码算法
• 3.1.3 仿真结果分析
• 3.2 STTC系统中迭代多用户检测
• 3.2.1 多用户STTC系统模型
• 3.2.2 STTC系统中的迭代多用户检测
• 3.2.2.1 软多用户解调器
• 3.2.2.2 计算后验码符号LP
• 3.2.2.3 STTC的MAP译码算法
• 3.2.3 仿真结果分析
• 参考文献
• 第四章 全局最优条件下的多用户检测器
• 4.1 全局最优算法介绍
• 4.1.1 全局最优算法介绍
• 4.1.2 全局最优性条件
• 4.1.3 小结
• 4.2 采用全局最优算法的预处理模块
• 4.2.1 二进制二次规划全局最优条件在预处理中的应用
• 4.2.2 性能仿真及其分析
• 4.2.3 小结
• 4.3 全局最优算法多用户检测器在DS-CDMA中的应用
• 4.3.1 子系统模型
• 4.3.2 系统仿真及其分析
• 4.3.3 小结
• 4.4 全局最优算法多用户检测器在STBC系统中的应用
• 4.4.1 仿真系统模型
• 4.4.2 仿真结果及其性能比较分析
• 4.4.3 小结
• 参考文献
• 第五章 总结与展望
• 致谢