基于DS-CDMA系统的Turbo码与多用户检测的研究

摘要

多址干扰(MAI：Multiple Access Interference)和多径衰落是码分多址(CDMA：Code Division Multiple Access)信道中性能提高的主要障碍。多用户检测和Turbo编码是下一代宽带CDMA系统的两项关键技术，它们的应用可有效提高系统性能。
　　 首先对Turbo码信道编译码的技术进行了研究，并对Turbo码在不同参数条件下的译码性能进行了仿真。针对交织器长度较短时，交织器对突发错误的扩散能力相对较弱，迭代译码过程中很容易产生收敛特性不好的现象，提出了一种改善迭代译码收敛特性的译码方法，它通过比较前后两次迭代译码所得的相互熵而确定译码过程中两个成员译码器输出软信息之间的相关特性的变化，加入修正因子，从而降低突发错误的影响，进而改善迭代译码收敛特性。
　　 接着对多用户检测技术进行了研究，介绍了解相关多用户检测、最小均方误差多用户检测、去相关反馈判决检测等多用户检测算法，并通过仿真比较了它们的性能。提出了去相关反馈判决检测算法(DDFD：Decorrelating Decision Feedback Detector)的改进算法MDDFD(Modified Decorrelating Decision Feedback Detector)。
　　 最后研究了迭代多用户检测技术，在MDDFD的基础上提出了一种新的迭代多用户接收机。MDDFD是在最大似然算法的理论基础上获得的，并且它能利用不同用户的Turbo码解码器输出的相关信息，通过对转移矩阵的计算做一定的修改，MDDFD能把通常当作相互干扰的噪声而忽略的软信息传递给Turbo码解码器，这样就达到了多用户检测器和Turbo码解码器交换软信息的目的，从而可以有效的提高系统性能。通过和其它几种多用户接收机进行比较，说明了当传输码字的相关程度较低时，这种新的迭代多用户接收机基本上能达到单用户的系统性能。从而，系统性能能得到很大改善，并能有效消除“远近效应”。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪 论

1.1引言

1.2选题背景

1.3 Turbo码的研究现状

1.4多用户检测技术的研究现状

1.5差错控制系统和纠错码的分类

1.6离散输入、连续输出信道

1.7本文研究工作安排

2 Turbo码编译码器结构的研究

2.1 Turbo码编码器的结构

2.2分量编码器的选择

2.2.1 RSC(Recursive Systematic Convolutional)分量编码器的设计

2.2.2分量编码器选择的原则

2.3删余矩阵的选择

2.4交织器技术

2.4.1交织器概述

2.4.2分组交织器

2.4.3伪随机交织器

2.4.4 S-伪随机交织器

2.4.5系统交织器

2.4.6奇偶交织器

2.4.7交织器的设计原则

2.5 Turbo码的迭代译码概述

2.6 MAP算法

2.7 Log-MAP算法和Max-Log-MAP算法

2.8 Turbo码译码器的结构

2.9Turbo码的MATLAB仿真研究

2.10一种改善迭代性能的Turbo码译码算法

3多用户检测的研究

3.1引言

3.2 DS-CDMA系统容量分析

3.3多用户检测系统模型

3.4传统单用户检测

3.5多用户检测算法

3.5.1多用户检测算法概述

3.5.2多用户检测算法的分类

3.5.3解相关多用户检测器

3.5.4最小均方误差多用户检测器(MMSE-MUD)

3.5.5仿真分析

3.5.6串行干扰消除检测器(SIC-MUD)

3.5.7去相关反馈判决检测器(DDFD-MUD)

3.5.8改进的去相关反馈判决检测器(MDDFD)

4迭代多用户检测

4.1迭代多用户检测思想概述

4.2迭代多用户译码

4.3一种计算量较小的迭代多用户接收机

5总结与展望

致 谢

参考文献

附 录