最优空域滤波在多用户检测中的应用研究

摘要

直接序列扩频—码分多址(DS-CDMA)技术是目前应用在CDMA移动通信系统中最广泛的一种方式，它的性能主要受到多用户干扰和远近效应的影响。多用户检测技术是克服多用户干扰的关键技术。 通过对现有多用户检测技术的研究分析，认为空域滤波与多用户检测技术相结合即空时联合检测技术是克服多用户干扰的有效方法。这种方法用空域滤波消除空间不同方向的多用户干扰，再用时域多用户检测技术来消除波束方向内的多用户干扰。 首先，对空域滤波技术进行了研究分析。特别是在对波达方向估计的MUSIC方法进行了仿真研究的基础上，从阵列输出协方差矩阵入手，使噪声子空间经过处理后能够与方向矢量充分正交，从而解决原始MUSIC算法的不足，正确的估计出相关、相干或者是空间位置上很近的波达角度。接着比较了MUSIC及其改进方法的性能，以得到波达方向估计的有效方法。 其次，研究了空时二维处理技术。通过对空域MMSE滤波器与解相关多用户检测器相结合以及空域MLSE滤波器与判决反馈检测器相结合的多用户检测技术的仿真分析，所得到的结果可以表明，与单一的时域多用户检测技术相比，空时结合多用户检测技术可以有效的提高系统的检测性能。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1 第三代移动通信系统概述

1.2 课题研究的背景及意义

1.3 研究的发展及现状

1.4 论文的内容安排

2 空域滤波与空时二维处理技术

2.1 空时CDMA信号模型

2.1.1 单径CDMA信号模型

2.1.2 异步多径CDMA信号模型

2.2 空域滤波-空间信号波达方向(DOA)的估计

2.3 时二维处理技术

2.3.1 空时最小均方误差(MMSE)接收机

2.3.2 空时最大似然估计(MLSE)接收机

2.3.3 空时MMSE接收机与空时MLSE接收机的性能比较

2.4 本章小结

3 信号的DOA估计技术分析与改进

3.1 DOA估计模型

3.2 MUSIC算法

3.2.1 阵列协方差矩阵的持征值分解

3.2.2 MUSIC算法的提出

3.2.3 MUSIC算法的基本原理

3.2.4 MUSIC算法性能分析

3.2.5 MUSIC算法的实现

3.2.6 MUSIC算法仿真

3.3 改进MUSIC算法

3.3.1 改进MUSIC算法的理论推导

3.3.2 改进MUSIC算法性能分析

3.3.3 改进MUSIC算法的实现

3.3.4 仿真结果

3.3.5 结果分析

3.4 本章小结

4 空域滤波处理与多用户检测器结合的技术

4.1 空域滤波处理与多用户检测相结合的两种方案

4.2 空域MMSE波滤器与解相关多用户检测器相结合

4.2.1 空域MMSE滤波器

4.2.2 空域MMSE滤波器与解相关多用户检测器相结合

4.3 空域MLSE滤波器与判决反馈多用户检测器相结合

4.4 仿真结果

4.4.1 空域MMSE滤波器与解相关多用户检测器相结合算法的计算机仿真

4.4.2 空域MLSE滤波器与判决反馈多用户检测器相结合算法的计算机仿真

4.4.3 总结

4.5 本章小结

5 结论

5.1 本文所作的工作

5.2 工作展望

致 谢

参考文献

附 录：攻读硕士学位期间发表的论文