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CDMA移动通信系统空时二维自适应处理技术的研究

王安义  
【摘要】: 所谓智能天线系统SAS(Smart Antenna System)就是阵列天线与先进的信号处理 技术相结合,形成同时具有空时处理能力的天线,目前该技术已成为国内外非常热门 的研究领域。智能天线技术已成为第三代移动通信系统的关键技术之一。在无线移动 通信系统中采用智能天线技术,实现最优收发天线波束形成和自适应信号处理,可以 为蜂窝系统提供高质量的数据链路,提高基站天线的覆盖范围以及系统容量和业务质 量,降低移动用户的码间干扰和多址干扰,以及降低发射功率等。利用阵列天线,能 更好地抑制来自邻近或同一小区的共信道用户干扰,抵抗远近效应。因此,本文研究 了CDMA移动通信系统空时二维RAKE接收机实现方案及处理算法、相关的多径参 数估计、收发天线自适应波束形成以及空时多用户检测技术。全文的主要工作概括如 下: 1.基于宽带天线阵,利用CDMA信号的恒模特性以及用户已知的扩频码提出一 种盲空时2D RAKE接收机ST-DRCMA处理算法,它避免了每个阵元延时抽头输出进 行码滤波,也不需要进行信道参数估计,使CDMA信号的空时处理达到较高的性能。 从而有效地消除CDMA系统中的多址干扰MAI和多径传播引起的码片间干扰ICI。 2.在W-CDMA方式下提出了一种新的空时2D RAKE接收机,在第三代移动通 信系统中由于增加了上行辅助导频信息,基于W-CDMA系统的上行导频信息进行信 道参数估计,并提出了两种级联结构2D RAKE接收机的实现方法,分析了空时2D RAKE接收机的误码性能。 3.在单径情况下,利用最小均方误差(MMSE)和最大似然(ML)准则,推导了线性 空时CDMA多用户检测算法,分析了空时多用户检测与单用户检测的关系,并提出一 种空时CDMA多用户检测接收机结构及一种自适应的空时多用户检测方法。与单用户 检测方法相比其误码率有相当的改进。 4.利用最小均方误差准则(MMSE)和最大似然(ML)准则,推导了异步多径 条件下空时CDMA多用户检测算法,分析了空时多用户检测与空时RAKE单用户接 收机的关系,并提出了异步多径情况下空时多用户检测接收机结构。同时,并利用 CDMA信号的有限字符特性和上行信道已知的导频信息对基于迭代SAGE算法的多用 户检测提出改进方法。 5.智能天线与多用户检测相结合,利用逐次干扰抵消多用户检测方法,结合单 西安电子科技大学们土学位论文 一 用户空时KAKE接收机提出一种空时逐次干扰抵消CDMA多用户检测,并椎导了一 种空时逐次于扰抵消CDMA多用户检测算法。通过计算机仿真分析说明了本文提出的 空时干扰抵消CDMA多用户信号检测方法的性能,与单用户空时RAKE接收机方法 相比其误码率有相当的改进。 6.在CDMA移动辽信系统中,基于上下行信道的双向共性特征,通过基站对上 行接收信号子空间分解,确定下行发射信号子空间特征,从而对CDMA移动通信系统 提出一种下行最优发射波束形成与上行空时RAKE接收机联合处理技术。与其他相比 它不需要估计所有用户的DOA和多径幅度信息。


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