DS--CDMA系统的多用户检测技术研究

摘要

码分多址接入技术具有频带利用率高、系统容量大、软切换、隐蔽安全性好等优点，广泛应用于现代移动通信、导航定位、雷达等领域。在直扩频码分多址(Direct Spread Code Division Multiple Access，DS-CDMA)系统中，由于扩频序列资源有限、信息的异步传输以及不同用户的随机接入等原因，用户的扩频序列不能时刻保持完全正交，系统中不可避免的存在多址干扰，导致系统性能下降。最优多用户检测技术具有良好的检测性能，但是随着用户数量的增加，计算量成指数增长，实际系统中难以实现。本文主要研究了基于线性判决函数的部分并行干扰消除算法和基于入侵杂草优化算法的多用户检测技术，针对算法存在的问题，提出了改进措施。主要工作如下: (1)对基于线性判决函数的部分并行干扰消除算法进行研究，提出改进的线性判决函数，并对参数设置进行分析。仿真表明，基于改进线性判决函数的多级部分并行干扰消除算法具有良好的检测性能。 (2)为了将入侵杂草算法应用于多用户检测问题，本文通过映射函数将杂草扩散值转换成杂草某一维度的变异概率，形成二进制入侵杂草优化算法。通过此方法，构建了基于入侵杂草算法的多用户检测模型。针对基本入侵杂草算法的正态扩散标准差收敛速度慢的问题，设计了改进的标准差变化曲线，提出了基于改进入侵杂草算法的多用户检测。通过仿真，验证了所提算法在多用户检测问题中的有效性，基于改进入侵杂草算法的多用户检测性能接近最优多用户检测，且具有较好的收敛速度。 (3)针对入侵杂草算法中杂草个体没有信息共享、收敛速度慢的问题，本文在改进的入侵杂草算法中引入了粒子群算法，提出基于粒子群-入侵杂草混合优化算法的多用户检测。通过仿真分析，基于该混合算法的多用户检测收敛性能优于基于基本粒子群算法的多用户检测和基于改进入侵杂草算法的多用户检测。 (4)针对基于改进入侵杂草算法多用户检测收敛速度慢的问题，在改进的入侵杂草算法中嵌入并行干扰消除算法，提出嵌入并行干扰消除的入侵杂草算法多用户检测。通过仿真分析，基于该混合算法的多用户检测性能接近最优多用户检测，收敛速度比基于改进入侵杂草算法的多用户检测更快。

目录

声明

摘要

第1章绪论

1．1课题背景及意义

1．2国内外发展现状

1．2．1多用户检测技术的发展历程

1．2．2多用户检测技术的研究现状

1．3论文研究内容及结构安排

第2章DS-CDMA通信系统的多用户检测技术

2．1．2 DS-CDMA通信系统模型

2．1．3 DS-CDMA通信系统的传统检测

2．2多用户检测技术的性能测度

2．2．1误码率

2．2．2渐进多用户有效性

2．2．3抗远近效应能力

2．3多用户检测技术

2．3．1多用户检测技术及分类

2．3．2最优多用户检测

2．3．3线性多用户检测

2．3．4干扰消除多用户检测

2．4本章小结

第3章基于线性判决函数的PPIC算法研究

3．1 PPIC多用户检测

3．2 PPIC的研究概况

3．3改进的线性判决函数

3．3．1线性判决函数

3．3．2选通函数

3．3．3改进的线性判决函数

3．4仿真实验与分析

3．5本章小结

第4章基于入侵杂草优化算法的多用户检测研究

4．1入侵杂草优化算法

4．1．1入侵杂草优化算法的基本原理

4．1．2入侵杂草优化算法的主要优缺点

4．1．3入侵杂草优化算法的研究现状

4．2基于入侵杂草优化算法的多用户检测

4．3改进的正态分布标准差变化曲线

4．4计算复杂度分析

4．5仿真实验与分析

4．6本章小结

第5章基于混合入侵杂草算法的多用户检测研究

5．1．1离散粒子群优化算法

5．1．2基于粒子群-入侵杂草混合优化算法的多用户检测

5．1．3计算复杂度分析

5．1．4仿真实验与分析

5．2基于嵌入并行干扰消除的入侵杂草算法的多用户检测

5．2．1基于嵌入并行干扰消除的入侵杂草算法的多用户检测

5．2．2计算复杂度分析

5．2．3仿真实验与分析

5．3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢