低复杂度的空间调制IFDMA信号检测方法

空间调制是近年来提出的一种新型多天线传输技术。本文考虑了空间调制的多址设计,并首次将其与交织频分多址相结合以实现多用户通信。其次,本文根据空间调制交织频分多址的系统模型,提出了一种基于信道QR分解的信号检测算法。再次,还提出了一种简化的信号检测算法,能够有效的降低计算复杂度,且不会影响传输性能。最后,本文通过数值仿真,证明了所提出的空间调制交织频分多址信号检测算法的有效性。     

一种基于Kalman滤波的盲多用户检测RAKE接收机

提出了一种基于Kalman滤波的盲多用户检测RAKE接收机(RakeKAL)模型。给出的接收机具有RAKE接收机的结构，它的每条支路可视为一个利用线性限制最小方差(LCMV)准则设计的多用户线性滤波器，用于抑制多址干扰(MAI)；后接一个用于消除多径畸变(MPD)的多径结合器。利用Kalman滤波算法和自适应向量跟踪算法实现盲多用户检测和多径接收信号的最佳结合。该模型与传统多用户检测器比较具有所需参数少，不需要训练序列的优点。研究结果表明，在多径衰落信道下，接收机具有较强的抑制多址干扰和多径畸变的能力，并且能快速收敛。     

DS-CDMA水声通信多用户检测空时自适应均衡算法

在具有扩展多径与快速时变特性的水声信道环境中,文章对采用直接序列码分多址的多用户网络水声通信进行研究。提出了2种自适应均衡算法:串行干扰抵消符号判决反馈空时二维均衡(SIC-ST-SDFE)算法与串行干扰抵消码片假设反馈空时二维均衡(SIC-ST-CHFE)算法。两算法分别基于符号速率与码片速率更新均衡器系数,同时通过交叉反馈滤波器实现SIC多用户检测。仿真与湖上实验结果显示,DS-CDMA系统采用上述算法,具有较传统非中心化空时均衡算法更强的MAI抑制能力,其中SIC-ST-CHFE以增加计算复杂度为代价,可获得更强的信道时变跟踪能力。提出的算法在5 km浅水信道、两用户配置且接收信噪比分别为0 dB与7 dB的实验条件下实现了信息的可靠接收检测。     

多径衰落信道下基于SE-CMA的盲自适应多用户检测算法

提出了一种基于Sign Error Constant Modulo Algorithm的多用户检测算法,并将它推广到多径情形。试验仿真证明,在时延远小于符号周期的情况下,这种多用户检测算法能很好地抵消多址干扰和克服多径衰落。与基于子空间的多用户检测算法相比,该算法的收敛性能稍弱,但稳态性能稍强,其复杂度为O(NL),低于子空间多用户检测算法。     

RIS辅助通信系统中基于深度压缩感知的信道估计

针对可重构智能表面(RIS)辅助多用户通信系统中信道估计导频开销大和精度有限的问题,提出一种基于深度压缩感知的信道估计算法。为了降低传统正交匹配追踪(OMP)算法的导频开销,利用级联信道特有的双结构稀疏性质,提出改进OMP算法,获得级联信道的粗估计值;为了进一步提升信道估计的精度,设计了一种深度学习模型,将粗估计信道矩阵视为低分辨的图像,通过多路卷积网络最大程度地隐式学习噪声特征;最后,提出了基于残差连接的多路卷积网络(RMCN)结构,利用噪声的空间特性和可加性,去除噪声对信道矩阵的影响,输出一个高分辨率的级联信道矩阵,从而完成信道估计。仿真结果表明,相比于传统OMP算法,所提RMCN-OMP算法的归一化均方误差减小了约2.5 dB,在降低导频开销的同时,具有更高的估计精度。     

多用户混沌通信系统的盲均衡算法

为了消除多用户的混沌通信系统中存在的多径信道畸变、多用户干扰以及信道噪声,组合不同的状态空间模型,提出了一种双扩展卡尔曼滤波器(Dual Extended Kalman Filter,DEKF)的盲均衡算法。仿真结果表明,这种盲均衡算法能较快地跟踪多径时变信道,有效地抑制信道噪声,进而实现多用户通信。     

广义MIMO通用信道矩阵建模

推导了传统单天线联合检测（JD）系统传输矩阵到传统多输入多输出（MIMO）系统传输矩阵的演化;提出了广义MIMO通用信道矩阵模型. 推导表明,MIMO与联合检测可以在该模型中得到统一;基于该模型,传统MIMO系统的贝尔实验室分层空时码（BLAST）检测算法应用于联合检测系统,可得到约07?dB的性能改善.     

基于T-Chaotic映射的保奇偶对称交织器

提出了基于T-Chaotic映射的保奇偶对称交织器算法(TCOP)。通过引入混沌模型,可以提高交织器的可控随机性以及减少保奇偶设计过程中校验序列的相关性;保奇偶对称设计则提高了校验序列的等差保护并简化了系统结构。提出了3种TCOP算法,并与S-Chaotic算法和基于S-Chaotic映射的保奇偶交织器设计(SCOP)在时间延迟和误比特率上进行了比较。在时延方面,帧长范围为512～4096,S-Chaotic的生成时间是TCOP.2的8～676倍,SCOP是TCOP.2的8～118倍;在固定帧长(1024)下,TCOP.2与SCOP性能相近,比S-Chaotic提高了约0.3dB的编码增益。     

基于共轭梯度算法的自适应多用户检测

阐述了自适应多用户检测的基本原理,提出了一种基于自适应共轭梯度(CG)算法的自适应MMSE多用户检测算法,推导了算法的迭代公式并进行了计算机仿真.仿真结果表明,与LMS算法、RLS算法相比,CG算法具有良好的性能.     

直扩超宽带系统中基于线性约束恒模算法的多用户检测

针对超宽带室内传输环境的慢时变特性以及超宽带信号的恒模调制方式,提出了一种基于线性约束恒模算法的盲自适应多用户检测方案。该方案首次将恒模算法引入直扩超宽带系统中的多用户检测,应用盲信号处理方法推导了恒模算法在线性约束条件下的全局最优性。理论分析及仿真结果表明,与基于训练序列的自适应多用户检测相比,该方案提高了有效的信息传输容量,同时在输出信干比及误码性能方面的损失不超过3dB,有效地做到了传输容量与误码性能之间的折衷,适用于室内超宽带的多用户高速接入场合。     

基于盲源分离的CDMA系统上行链路多用户检测

在分析码分多址(CDMA)系统信号模型的基础上,提出了一种基于盲源分离的多用户检测算法,该算法充分利用了各用户信息之间的独立性.仿真结果表明,当信噪比一定时,该算法的误符号率是传统最小均方差(MMSE)算法的50%左右. 当干扰用户与期望用户的功率比（干信比）为40?dB时,本算法的误符号率比MMSE检测算法要低2个数量级,而且干信比越高,抗远近效应性能改善的程度就越大.     

软入软出联合迭代GPDA多用户检测方法

从近最优检测的多天线多电平正交调幅条件下的广义概率数据关联(GPDA)算法出发,把多入多出(MIMO)系统的GPDA算法与码分多址（CDMA）中的多用户联合检测相结合,得到了软入软出(SISO)的GPDA加前向信道解码（FEC）的迭代多用户检测方法. 该方法利用外部信息的传递进行干扰抵销并进行联合解码和判决. 计算机仿真验证了此算法可以以较低的复杂度获得近似最大似然单用户接收机的误比特率性能.     

一种采用信号虚拟分解的多址接入方法

多用户通信系统中的共道干扰是制约无线通信系统性能改善的关键因素。现有的基于信号处理的多用户传输方法在调整信号以避免共道干扰的同时,也会损害以这些信号为载体的数据传输的性能。利用无线信号间的相互作用,提出一种基于信号虚拟分解的多址接入方法,通过引入一个调和发射机,并使该调和发射机发送一个调和信号,调和信号与公共接收机处的多用户信号相互作用,可以使公共接收机无干扰地恢复出相互正交的多路期望信号。所提方法不仅能够避免期望发射机因对其发射信号进行调整而导致的期望信号传输质量的降低,而且不存在因公共接收机抑制干扰导致的期望信号功率损失问题。仿真结果表明,相比于已有方法,当信噪比超过0分贝时,所提方法对多用户通信系统的频谱效率和功率归一化频谱效率的改善超过10%。     

干扰消除接收机低复杂度低时延方案

干扰消除多用户检测技术复杂度和处理时延均较高,难以有效实施于未来蜂窝移动通信系统的用户端.针对此问题,利用交织区分多址(IDMA)的多址干扰消除原理,提出了一种多址干扰新方案——分组扩频交织分多址(GSID-MA).该方案通过对用户进行合理分组,可有效降低用户接收机的复杂度和处理时延.首先构建出交织扩频多址的系统模型,然后对其系统容量、复杂度、处理时延及误码率性能等进行理论分析与仿真,并对其分组方式和交织器复用等方面进行了初步探讨.分析与仿真表明,在合理的分组方式下GSIDMA的复杂度与处理时延可在IDMA的基础上进一步降低,同时其性能与IDMA接近;该方案的低复杂度、低处理时延特性使其更适于实际应用.     

深度学习辅助上行免调度NOMA多用户检测方法

针对上行免调度非正交多址接入（NOMA）场景中多用户检测的问题,通过结合传输数据的符号特征,提出基于深度神经网络（DNN）的联合活跃用户检测和数据检测框架. 考虑更一般化的实际场景,即用户在每个时隙中随机活跃. 将DNN求解结果作为改进的正交匹配追踪(OMP)算法先验输入,修正提升活跃用户检测和数据检测性能. 仿真结果表明,提出的多用户检测方案比传统的贪婪追踪及动态压缩感知（DCS）多用户检测算法具有更好的用户活跃性及数据检测性能.     

基于列表的迭代分枝定界MIMO检测算法

提出了基于列表的迭代分枝定界算法,利用搜索到的候选列表计算比特软信息,降低了MAP计算复杂度,同时进一步提出了改进的列表分枝定界算法,每次迭代利用更新的先验信息重新计算候选列表,提高了列表质量。仿真结果表明列表分枝定界算法通过在MIMO信道检测和信道解码之间传递外信息,取得了逼近信道容量的性能,而修正的考虑先验信息的列表分枝定界算法在性能损失可忽略的情况下,减小了候选列表的大小。     

时间反演多址系统中的一种多用户检测算法

针对时间反演多址系统中信道的相关性会导致多用户干扰的问题,为了消除用户间干扰,降低计算复杂度,提出基于最小均方误差的3条对角线矩阵分解的低复杂度近似算法.首先提取检测矩阵（Gram-N）中包含主对角线的3条对角线矩阵;然后将3对角线矩阵分成2个2对角线矩阵;再利用2对角线矩阵求逆规律,分别求出这2个2对角线矩阵的逆,由此得出3对角线矩阵的逆;最后,根据诺依曼级数近似,用3对角线矩阵这个稀疏矩阵的逆来逼近Gram-N的逆.仿真结果表明,该算法在误码率和频谱效率方面具有明显的性能优势,并且具有较低的复杂度,在复杂度较低时可获得近乎最优的性能增益.     

一种低复杂度SCMA多用户检测算法

为了进一步降低稀疏码多址接入系统中多用户检测算法的复杂度,提出了一种基于部分资源块高斯近似的多用户检测算法。首先对资源块优势等级进行比较;然后选择译码优势等级高的 n 个资源块使用加权消息传递算法,剩下的资源块使用高斯近似消息传递算法。同时联合资源块和用户优势等级,在每次迭代后对译码优势等级较高的用户直接译码并剔除,使得后续每轮迭代的复杂度依次降低。仿真结果表明,通过合理选择资源块个数,可以在保证检测性能的同时,有效地降低检测复杂度。因此,提出的算法较好地实现了译码性能和复杂度之间的平衡。     

PDMA的可见光通信系统

提出了一种基于新型非正交多址接入技术——图样分割多址接入（PDMA）技术的可见光通信系统.PDMA技术可同时优化多用户可见光通信系统的发送端和接收端,实现非正交传输.在发送端,在相同的时域和频域资源内,为实现资源复用,需要将多个用户信号的功率域、空域、编码域进行单个或多个联合编码.接收端进行多用户检测时,采用消息传递算法优化可见光通信系统的整体性能.相比于正交频分复用多址接入技术,PDMA技术在支持用户数量方面能够提供150%的过载增益.对可见光通信系统进行了理论分析、模拟仿真和实验验证,实验结果表明,在有限的LED带宽约束下,当误码率达到10^-3时,传输距离可达120 cm.