Turbo-MUD算法用于WCDMA上行系统

摘要

多址干扰是影响CDMA系统性能和容量的主要因素。传统多用户检测器将多址干扰看做高斯白噪声因而降低了输入信干比，影响了系统性能。多用户检测在传统检测技术基础上充分利用所有用户信号信息进行检测，从而能够有效消除不同用户间的多址干扰，明显提高系统性能。 WCDMA引入HSUPA后采用低扩频比的扩频码进行多码传输，在提高速率的同时也大大加大了多址干扰，这使得在WCDMA上行系统中采用多用户检测更具可行性。而Turbo多用户检测由于其良好的性能和较低的复杂度成为人们研究的热点。本文主要考虑WCDMA上行系统的Turbo多用户检测技术。 论文首先介绍了WCDMA系统的关键技术和相关协议，并对Turbo码的译码算法以及传统的多用户检测进行了深入研究。其次分析了Turbo多用户检测器结构，并对同步CDMA系统中基于干扰消除和线性MMSE滤波的SISO多用户检测算法进行详细的分析和推导，然后对该算法进行修改后用于WCDMA上行系统。最后对该算法的容量增益进行了分析。 本文使用CCSS系统搭建了双用户WCDMA上行仿真链路，在该仿真链路上对软PIC算法及Turbo多用户检测算法进行了仿真。结果表明Turbo多用户检测对系统性能有明显改善而且性能优于软PIC。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1课题的研究背景

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要内容

第二章WCDMA关键技术及物理信道帧结构

2.1多址接入

2.2扩频技术

2.2.1扩频通信原理

2.2.2 WCDMA系统的扩频技术

2.3分集

2.3.1技术简介

2.3.2在WCDMA系统中的应用

2.4 RAKE接收机

2.5软切换

2.6功率控制

2.7 HSUPA关键技术

2.7.1基于NodeB的上行调度

2.7.2快速物理层重传

2.7.3更短的TTI

2.8 R99物理信道帧格式

2.8.1 WCDMA物理信道

2.8.2公共控制信道

2.8.3下行专用物理信道

2.8.4上行专用物理信道

2.8.5上行随机接入物理信道

2.9 HSUPA物理信道帧格式

2.9.1 E-DCH专用物理数据信道

2.9.2 E-DCH专用物理控制信道

2.10 WCDMA发展趋势

2.11本章小结

第三章Turbo码相关技术

3.1编码结构

3.1.1并行级联卷积码

3.1.2串行级联卷积码

3.1.3混合级联卷积码

3.2译码

3.2.1结构

3.2.2信道模型

3.2.3 MAP译码算法

3.2.4 LOG-MAP译码算法

3.2.5 SOVA译码算法

3.2.6译码算法比较

3.3本章小结

第四章多用户检测技术及其应用

4.1 CDMA信号与信道多用户模型

4.2最优多用户检测器

4.2.1同步最优多用户检测器

4.2.2异步最优多用户检测器

4.3次最优多用户检测器

4.3.1去相关检测器

4.3.2最小均方误差检测器

4.3.3串行干扰对消检测器

4.3.4并行干扰对消检测器

4.4 WCDMA上行系统中的PIC性能仿真

4.4.1仿真链路

4.4.2仿真条件

4.4.3仿真性能

4.5本章小结

第五章Turbo多用户检测技术及其应用

5.1同步CDMA系统中的Turbo多用户检测

5.1.1 Turbo多用户检测器结构

5.1.2低复杂度SISO多用户检测器算法

5.2 WCDMA上行系统中的Turbo多用户检测

5.2.1系统建模和算法分析

5.2.2仿真链路

5.2.3仿真性能

5.2.4容量增益分析

5.3本章小结

第六章结束语

致谢

参考文献

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