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通信信号处理中若干问题的算法研究

刘文龙  
【摘要】:本文主要对通信信号处理中的盲均衡、多用户检测及盲多用户检测问题的算 法进行研究,上述方法均以克服通信中的干扰为目的。其中盲均衡主要用以克服 码间干扰,多用户检测及盲多用户检测主要用以克服多址干扰。本文具体章节安 排如下: 第一章首先简要介绍本文的应用背景、研究的出发点和意义,对已有的盲均 衡、多用户检测及盲多用户检测算法进行了归纳和总结,最后简要地介绍了本文 的主要工作。 第二章主要研究盲均衡器。针对已有盲均衡器不易于在高速通信系统中应用 的问题,提出了一种新的盲均衡算法,称为代数盲均衡算法。新算法的主要运算 为比较运算,只用到了少量的乘、加运算,所以计算量远小于已有的盲均衡算法。 盲均衡器设计的另二个难点是如何求解非最小相位问题。基于码间干扰的数学模 型,建立了盲均衡问题与MA模型参数求解问题间的关系。现今大多数的方法只 能求解最小相位的MA模型参数,为了求解非最小相位问题,文中将MA模型参 数求解与幅度谱重构信号问题联系起来。这样,所有幅度谱重构信号问题的理论 与算法均可应用于MA模型参数求解当中。 第三章研究多用户检测器。本章提出了五个多用户检测的算法。前四种算法 基于最佳多用户检测的二进制二次规划模型,第五种算法建立了多级多用户检测 与非线性方程组迭代方法的关系,并且对其进行了改进。仿真实验显示,本章提 出的五种检测器算法的误码率均远低于已有的解相关、最小均方误差和多级多用 户检测器。这五种算法各有各的特点,对它们的优缺点进行了总结和比较。 第四章研究盲多用户检测问题。已有的子空间分解的盲多用户检测器(subspace decomposition blind multiusrr detection,简称SBMUD)是在最小均方误差准则下通 过子空间分解算法得到的。本章将盲多用户检测问题描述为病态线性方程组求解 问题,应用求解病态线性方程组的截断奇异值分解方法,我们同样得到了SBMUD 算法。由此可见,盲多用户检测问题从数学上可归类为病态方程组求解问题,这 样我们就可以应用许多已有的数学方法,如正则化方法等来求解这个问题。在此 通信信号处理中若干问翅的算法研究 基础上,本章提出了一个基于肠khonov正则化的盲多用户检测器,它的优点是稳 定性比较好。正则化方法的难点在于正则化因子的确定,为此本章又给出了一种 确定正则化因子的方法。另外,本章还提出了一种新的准则,称为极小极大输出 幅度准则,并在此基础上提出了一种新的盲多用户检测算法。不同于已有的盲检 测算法,可以证明,在无信道噪声的情况下,不论信号的统计特性如何,新算法 都能得到与实际相符的解。 第五章对全文进行了总结,并对下一步的研究工作做了展望。 关键词:盲均衡;时间序列分析;以模型;信号,构;多用户检测;码分多 址;二进制二次规划;互补问题;盲多用户检测;截断奇异值分解;正则化方法: 极大极小问题。


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