收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

CDMA移动通信系统上下行链路多用户检测算法研究

李艳萍  
【摘要】: 全球移动通信事业正经历着飞速的发展,随着移动用户数的急增和多样化需求的提出,现有以话音业务为主的移动通信系统已难以满足日新月异的需求变化,取而代之的是高速移动数据业务、移动流媒体、手机电视等对带宽网络资源要求苛刻的新兴业务。未来的高速通信需要能满足更大的系统容量、更高的传输速率的高频谱效率传输技术,码分多址(CDMA)技术的提出使这一目标得以实现。 然而,在CDMA系统中,由于多个用户随机接入以及无线信道的时变特性对用户地址码之间互相关性的破坏,用户地址码之间不能保证完全正交,从而引起多址干扰。随着用户数的增加,这种干扰将越来越严重。传统的CDMA信号检测技术根据直接序列扩频理论对基带接收信号进行地址码相关计算,独立处理每个用户的信号,因此称为相关检测,它不具备抗多址干扰的能力。 多用户检测是近年来在相关检测基础上发展起来的一种有效的抗干扰措施,是CDMA通信系统中抗干扰的关键技术。它利用多址干扰的各种可知信息,对目标用户的信号进行联合检测,从而具有抗多址干扰的能力,因而可以有效地利用频谱资源,显著提高系统容量,降低对功率控制的要求。本文以DS-CDMA和MC-CDMA信号为背景研究了码分多址通信中的这个基本问题。 实时性是多用户检测算法能否实用的关键所在。本文深入分析了影响算法精度和收敛速度的各种因素,寻求能够实时检测的优化算法,得出了必须根据基站和移动终端的不同特点,充分利用已知信息,分别研究适合于基站的非盲自适应多用户检测算法和适合于移动终端的盲自适应多用户检测算法的结论。 基于基站已知小区内所有用户的扩频码,从理论上完全有可能利用这些伪随机序列的已知结构信息和统计信息来消除多址干扰。为此,经过反复研究比较,提出了以下三种快速并行运算的智能算法。 (1)并行干扰抵消(PIC)检测算法能以较低的计算复杂度和较小的处理延时实现比较理想的干扰消除、获得较大的性能改善,是当前工程上有可能实现的技术之一。然而,当前一级判决值不准确时,后一级就会做出错误的干扰抵消,进而影响到随后的判决。围绕着怎样确定干扰抵消因子这一问题,本文进行了深入的理论分析和一系列的仿真实验,对Hebb机理加以扩展、修正,应用于干扰抵消因子的调整,更多地考虑了信道的变化和每个用户所受干扰的不同,提出了全新的基于Hebb学习规则的部分并行干扰抵消(Hebe-PPIC)算法。该算法避免了因判决结果不准确造成的错误抵消,降低了误码率,减少了抵消算法级数。 (2)为了进一步提高干扰抵消因子的实时性,提出了基于信干比估计的模糊部分并行干扰抵消(SIR-PPIC)算法。用前一级的信干比估计值构建隶属函数作为下一级的干扰抵消因子,由此实时跟踪信道的变化并对干扰抵消因子做出相应调整,进而提高了判决的准确率,在已有算法的基础上进一步降低了误码率。 (3)基于神经网络运算速度快,并行处理能力强的特点,本文以最小均方误差为准则,利用Hopfield神经网络特有的并行干扰抵消结构及其固有的能量函数快速下降特性,提出了基于Hopfield神经网络的并行干扰抵消多用户检测(GMHNN)算法,并证明了该算法可以收敛到全局最小点。 在移动终端,除了期望用户的信息之外,要获得网络中其它激活用户的扩频码和定时信息是不现实的。为此,本文提出了适合于移动终端的两种盲多用户检测算法。 (1)在主分量分析算法的基础上,采用神经网络学习机制,取代主分量分析中的特征值分解。提出了基于双线性神经网络跟踪信号子空间的盲自适应多用户检测(NPCA)算法。该算法无需计算高阶协方差矩阵,而是直接从输入向量的采样值确定其特征向量及特征值,降低了运算复杂度,提高了算法的实时性。 (2)针对LMS多用户检测算法收敛速度慢,而RLS和Kalman多用户检测算法计算复杂度高的问题,提出了一种基于动量因子变步长的最芯矫ぷ允视Χ嘤没Ъ觳?改进LMS)算法。该算法在初始阶段增大步长以加快收敛速度,当达到最优收敛点的邻域时,减少步长以降低失调误差,从而使步长随着实时剩余输出能量的变化趋势而变,这就同时保证了收敛速度和精度。很好地解决了收敛递变和稳态误差之间的矛盾,有效地抑制了多址干扰。 理论分析和Monte Carlo仿真表明了以上算法对多用户检测性能的进一步改善。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 黄艳娟;模糊检索方法研究[J];计算机工程与设计;2004年07期
2 赵纪涛;姜保庆;;基于模糊理论的量化关联规则挖掘算法[J];现代计算机(专业版);2007年10期
3 张胜礼;潘正华;;一种改进的具有三种否定的新模糊集及其应用[J];计算机工程与应用;2011年23期
4 王淑惠;;试谈模糊集合综合评价法在图书馆专业技术职务聘任中的应用[J];晋图学刊;1987年02期
5 王延琮,张敬宝,毕开顺;模糊数学及其在药学方面的应用[J];沈阳药科大学学报;1988年01期
6 尚修刚;蒋慰孙;;一种新的模糊似然函数[J];模式识别与人工智能;1997年01期
7 毛讯,毛培法;数字信号的模糊检测[J];计算机应用研究;2000年10期
8 申玉静;周爱华;;基于模糊数据库的数据查询设计[J];计算机教育;2007年24期
9 郭学会;;一种基于模糊集的挖掘算法设计[J];微计算机信息;2008年03期
10 王静;张健沛;杨静;程丽丽;;动态描述逻辑的可拓集合扩展[J];计算机科学;2009年03期
11 吴远良;;数量型关联规则挖掘问题的研究分析[J];软件导刊;2009年12期
12 肖晶;吴学智;;一种基于神经网络的故障诊断新方法研究[J];舰船电子工程;2010年01期
13 汪小珍;李龙澍;;基于模糊集的信息检索方法[J];计算机技术与发展;2010年02期
14 宁亚东;朱诚;;一种评估科技期刊质量的方法[J];中国科技期刊研究;1995年04期
15 Ulrich ,Kramer ,赵秋琴;应用模糊集合分析驾驶员-车辆-环境系统[J];机器人;1986年05期
16 厉万庆,张森;图象增强的模糊集合方法[J];浙江大学学报(理学版);1991年03期
17 叶曲炜;朱舒克;王嘉祯;周堤基;;一种模糊智能信息系统的研究[J];计算机研究与发展;1992年10期
18 吴家麟,乐峰;微机模糊控制(2)第二讲模糊集合及模糊关系的应用[J];机车电传动;1994年01期
19 姚敏,宋执环;模糊检索系统研究[J];系统工程与电子技术;2000年02期
20 骆洪青,吴小俊,曹奇英;模糊聚类分析的一种新方法研究[J];华东船舶工业学院学报;2000年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 孙云山;张立毅;李艳琴;;信号处理中模糊隶属函数的选取方法[A];四川省通信学会2005年学术年会论文集[C];2005年
2 陈星;;信号处理中模糊隶属函数的选取方法[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2007年
3 刘亚平;周子亮;年立群;;非负模糊数值B-函数及其性质(英文)[A];中国系统工程学会模糊数学与模糊系统委员会第十一届年会论文选集[C];2002年
4 孙琳娜;李宏伟;李晓奇;;无限论域上模糊度表示形式的探讨[A];第五届中国不确定系统年会论文集[C];2007年
5 龚加安;吴洪博;;模糊集合的对偶分解定理[A];第六届中国不确定系统年会论文集[C];2008年
6 刘宝碇;彭锦;;可信性理论-模糊集的公理基础[A];第二届不确定系统年会论文集[C];2004年
7 赵捧;蒋慰孙;;一种新的工况区域识别方法[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
8 姚敏;;模糊识别技术研究[A];2001年中国智能自动化会议论文集(上册)[C];2001年
9 张铁栋;秦再白;朱炜;;基于模糊算法的水声图像增强[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
10 华中生;梁梁;;专家群体决策不一致性的判定与调整方法[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李艳萍;CDMA移动通信系统上下行链路多用户检测算法研究[D];太原理工大学;2008年
2 杜文吉;模糊控制系统中的若干关键问题研究[D];西安电子科技大学;1999年
3 张剑;OFDM系统中信道估计方法的研究[D];电子科技大学;2007年
4 王金艳;软集理论及其在决策中的应用研究[D];东北师范大学;2011年
5 王谦;政府绩效评估方法及应用研究[D];西南交通大学;2006年
6 邱东;模糊分析中的若干问题及与粗糙集理论的结合研究[D];电子科技大学;2009年
7 敬荣中;地球物理非线性联合反演方法研究[D];中南大学;2002年
8 于龙;模糊系统辨识及其在机车粘着中的应用[D];西南交通大学;2008年
9 许丽净;神经模糊分类器和模糊图象处理研究[D];华南理工大学;2001年
10 马玉海;VLSI器件测试程序脱机调试的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);1995年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王强;积分区间为模糊集的积分研究[D];海南师范大学;2011年
2 王明辉;区间2型模糊逻辑系统的鲁棒性分析[D];东北大学;2011年
3 黄艳艳;关于贴近度的性质及一个新公式[D];西南大学;2009年
4 梅晓锋;不确定性信息的度量及其应用[D];西北大学;2006年
5 廖诚;基于WAP MUD的手机虚拟社区的设计和实现[D];北京邮电大学;2008年
6 叶峰;基于模糊集的粒度计算在分层模糊控制中的应用和研究[D];广东工业大学;2008年
7 汤路金;不完备信息系统粗糙集拓展模型研究[D];湖南师范大学;2007年
8 陈晓;基于模糊集的序列模式挖掘研究[D];天津大学;2007年
9 王锋;关联规则挖掘及其在遥感数据处理中的应用研究[D];合肥工业大学;2007年
10 朱非;室性早搏的检测与心电分类技术的研究[D];天津大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;MUD相关站点介绍[N];科技日报;2000年
2 策划 王亚明 统筹 崔同 孙德中;神龙文化:华夏民族的崇祖文化[N];河南日报;2007年
3 张继增;模糊数学能应用于中医吗[N];中国医药报;2003年
4 姚建中;质量求证的大视野[N];中国质量报;2007年
5 本报记者 尧尧;暗探网吧[N];福建工商时报;2000年
6 ;物流系统与系统工程[N];现代物流报;2006年
7 本报记者 吴霜;网络游戏带来心动感觉[N];中国电子报;2002年
8 潘国彦;新闻与模糊数学[N];中国新闻出版报;2002年
9 冯永芳;和谐社会中的模糊哲学[N];中山日报;2008年
10 白麟;从女性主义视角看OICQ[N];北京科技报;2001年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978