GSM系统中的多用户检测技术研究

摘要

随着移动通信用户的增多，移动通信系统对频谱的需求增大。为了提高频谱利用率，GSM系统采用更加紧密的频率复用方式。高密度的频率复用导致小区内存在大量的同频干扰，严重影响了接收机性能。GSM系统中的多用户检测技术可以有效地抑制同频干扰，对提高接收机性能和增大系统容量具有重要意义。
　　 本文深入研究了GSM系统中的多用户检测技术，主要工作包括：
　　 ⑴介绍了GSM系统中多用户检测的基本原理，给出了多用户检测系统结构和信号模型，分析了多用户检测系统中的联合信道估计算法。
　　 ⑵分析和仿真对比了三种联合多用户检测算法：联合最大似然序列估计(JMLSE)算法、联合延迟判决反馈序列估计(JDDFSE)算法和引入自适应状态分配(ASA)的JDDFSE-ASA算法。JMLSE算法性能最优但复杂度高，JDDFSE算法以性能损失为代价获得了复杂度的降低。仿真结果表明：JDDFSE-ASA算法能获得复杂度和性能的折中，具有很大的利用价值。
　　 ⑶提出了一种新颖的基于Turbo迭代的干扰消除多用户检测算法，该算法对每路同频用户信号分别进行软输入软输出(SISO)检测，利用各译码器输出的软信息重构各用户相互间干扰，从总的接收信号中消除同频干扰，再分别检测各用户信号，以此循环迭代。仿真结果表明：在同频干扰严重的场景下，采用该算法的迭代多用户接收机与传统的Turbo均衡接收机相比具有较大的性能增益。
　　 ⑷为了降低基于Turbo迭代的干扰消除多用户检测算法的复杂度，本文提出一种新方案，该方案采用基于MMSE准则的软干扰消除算法作为SISO均衡模块算法。基于MMSE准则的软干扰消除算法与基于最大后验概率(MAP)准则的均衡算法相比性能降低，但采用该方案的接收机性能优于传统的Turbo均衡接收机性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1 研究工作的背景及意义

1.2 多用户检测的基本思想

1.3 多用户检测技术研究现状

1.4 主要内容和章节安排

第二章GSM系统基本原理和信号模型

2.1 GSM系统物理层链路介绍

2.1.1全速率语音信道编码

2.1.2交织技术和突发格式

2.1.3 GMSK调制原理

2.2 GSM多径信道模型

2.3 系统信号模型

2.3.1 GMSK信号的线性近似

2.3.2 ISI信道的传输模型

2.3.3多用户检测系统信号模型

2.4本章小结

第三章ISI信道的最大似然检测技术

3.1 信道估计

3.1.1信道延迟估计

3.1.2最小二乘信道估计

3.2 最大似然序列估计MLSE

3.2.1最大似然序列估计原理

3.2.2 Viterbi算法描述

3.3 算法仿真与分析

3.4本章小结

第四章联合多用户检测算法

4.1 联合信道估计

4.2 联合最大似然序列估计JMLSE

4.2.1 联合最大似然序列检测估计JMLSE原理

4.2.2 JMLSE算法描述

4.2.3算法仿真与分析

4.3 联合延迟判决反馈序列估计JDDFSE

4.3.1 DDFSE算法原理

4.3.2 JDDFSE算法介绍

4.4 改进的JDDFSE算法JDDFSE-ASA

4.4.1 自适应状态分配

4.4.2算法仿真与分析

4.5本章小结

第五章干扰消除多用户检测算法

5.1 Turbo均衡原理

5.2 一种新颖的基于Turbo迭代的干扰消除多用户检测算法

5.2.1 软输入软输出均衡

5.2.2软输入软输出译码

5.2.3 同频干扰消除

5.3 一种低复杂度的迭代多用户接收机方案

5.3.1 低复杂度的迭代多用户接收机方案设计

5.3.2基于MMSE准则的软干扰消除算法

5.4 算法仿真及分析

5.5本章小结

结束语

致谢

参考文献