基于粒子滤波算法的DS-CDMA多用户检测

粒子滤波算法是一种基于贝叶斯估计的蒙特卡罗方法,尤其适用于处理非线性、非高斯系统的状态估计问题。该算法应用于DS-CDMA系统的多用户检测中,检测器能在检测性能和计算复杂度之间取得很好的平衡。基于粒子滤波算法的多用户检测器在性能上逼近于最优多用户检测器,而计算复杂度远低于最优多用户检测器,与次优多用户检测器相当。利用白化匹配滤波器的输出可以建立同步DS-CDMA系统的状态空间方程,使得粒子滤波算法应用于多用户检测中。仿真实例证明了基于粒子滤波算法的多用户检测器在等功率和远近效应的情况下的性能优势。     

采用Rao-Blackwellised粒子滤波的时变多用户检测

传统多用户检测方法通常假定接收方已知活跃用户数,其一般为这个系统所能容纳的最大用户个数.在此前提下,传统多用户检测方法能够获得较好的性能.然而在实际多址移动通信系统中活跃用户个数及其参数往往都是时变的,因此传统多用户检测方法性能恶化.针对这个问题,本文首先采用随机集理论( Random Set Theory,RST)建立多用户动态模型,基于此模型将信道分解为离散部分和连续部分,并通过分析两者的关系得到它们的状态转移概率;然后提出了采用Rao-Blackwellised粒子滤波(RBPF)算法的时变多用户检测器,实现了活跃用户数目变化和信道幅度变化的跟踪及用户发送数据估计;最后给出了算法在抗噪声能力、抗远近效应和系统容量等方面的仿真结果.仿真结果表明本文算法性能明显优于传统多用户检测方法.     

一种粒子滤波的盲多用户检测快速算法

该文在时间观察状态空间模型基础上,针对粒子滤波计算复杂的问题,构造了一种在同步快变平衰落信道下计算复杂度低的粒子滤波的DS-CDMA盲多用户检测快速算法。该算法通过对超过门限数目的粒子分类,以不同类别粒子的概率差值作为粒子滤波所需粒子数目是否足够的判断准则,自动调节不同情况下所需的粒子数目,并对不同类别粒子概率差值下盲多用户检测性能进行分析。仿真结果表明,该文算法可以在保证盲多用户检测性能的前提下有效地降低运算复杂度,且检测性能与概率差值成正比。     

一种新的盲多用户检测最大似然方法

线性受限最大似然盲多用户检测是盲多用户检测中的一类重要方法,现有的限制方法不能保证目标用户的最优解落在限制的搜索空间中,因此在理论上不能达到最优解。提出了一种新的限制方法,能保证目标用户的最优解落在限制的搜索空间中,因此保证算法收敛到目标用户。与现有方法相比,这里给出的算法结构简单,降低了运算复杂度。仿真试验表明其具有较低的误码率和较高的系统容量。     

基于粒子群优化算法和多级检测的多用户检测器

提出了一种新颖的基于粒子群优化和多级检测的混合算法的多用户检测器。介绍了最佳多用户检测模型以及粒子群优化算法的基本思想。进行了理论依据和仿真性能分析。仿真结果表明：该检测器在误码率性能上明显优于传统检测器和解相关检测器,在抗“远一近效应”上也优于传统检测器与多级检测器,计算复杂度较低。     

基于Kalman滤波的盲多用户检测算法

盲多用户检测技术是第三代移动通信的关键技术,本文仿真分析了DS-CDMA通信系统中盲多用户检测的Kalman滤波算法的性能.并且将子空间算法和Kalman滤波算法进行结合,使得盲多用户检测的Kalman滤波算法的计算量大大降低.     

迭代迫零多用户检测算法研究与应用

最优的最大似然多用户接收机的复杂度随用户数成指数增长,传统的Rake接收机干扰受限且存在远近效应。次优的线性多用户检测是性能和复杂度的折衷,其中,迫零联合检测多用户接收机属于一种线性解相关接收机,虽然避免了对数据符号矢量的穷举搜索,大大减少了计算量,但是由于其基本运算中包含了随机矩阵的求逆运算,而矩阵求逆运算对于硬件定点实现的舍入误差非常敏感,有时会产生很大的误差甚至无解。考察比较了迫零检测接收机的四种迭代算法。对其复杂度进行了分析和仿真,结果表明Gauss-Siedel是一种收敛速度较快,时间复杂度较低的迭代算法。     

鲁棒的交互式多模粒子滤波跟踪器概率计算方法

针对传统交互式多模粒子滤波(IMMPF)跟踪器概率 计算方法在复杂环境下鲁棒性不足的缺陷,提出 一种新型的基于联合似然函数模型的子跟踪器概率计算方法。首先,计算基于跟踪结果与当 前外观 模型的巴氏距离作为瞬时似然函数,度量目标外观的剧烈变化;其次,利用l ₂范数规则化最小二乘算法构 建目标的重构外观模型,将其与跟踪结果的误差指数函数作为平稳似然函数,度量目标的缓 慢变化; 然后,基于加权求和策略得到跟踪器基于多种特征的联合似然函数;最后,将建立的联合似 然函数结 合上一帧的先验状态交互概率完成子跟踪器概率的更新。对复杂环境下跟踪器性能的在线评 估对比 结果验证了联合似然函数模型能有效评估跟踪器因不同干扰因素导致的性能变化,将其应用 于子跟踪器概率的计算能获得比主流算法更好的鲁棒性。     

基于频分的MC-CDMA多用户系统

对多载波码分多址系统的多用户接收进行了研究,提出了基于频分的多载波码分多址(FD—MC—CDMA)系统,它是在MC—CDMA基础上结合FDMA的思想,发射端为每个用户分配一个特定的子载波集进行数据传输,减少相同子栽波上所叠加用户的数目;接收端使用最大似然检测器,利用所有接收信号进行多用户联合检测。该系统与传统的MC-CDMA系统相比有保证频率分集增益的同时降低多址干扰、有效利用多用户信息的优点。经过在Matlab平台上的仿真,结果表明,在频率选择性衰落信道和相同接入用户数的情况下,该系统与传统的MC—CDMA系统相比拥有更低的误码率,并且误码率随着用户数的增加呈阶梯状的缓慢递增。     

基于分组并行最大似然检测的多用户信号检测器

根据矩阵的Ｃｈｏｌｅｓｋｙ分解原理和并行运算的思想，提出了基于分组并行最大似然检测的多用户信号检测器。这种检测器的特点是：１．“化整为零”，即将全体用户信号检测转化为多组部分用户信号检测；２．“相互并行”，即各组部分用户信号检测过程相互并行。计算机体育场结果表明：这种检测器的性能接近最佳多用户信号检测器的性能。     

加载语义似然估计的粒子滤波重定位

针对移动机器人全局重定位时易出现定位错误的问题,本文提出一种基于构建的语义地图,并加载语义似然估计的粒子滤波重定位的解决方法.利用激光雷达建立环境栅格地图,同时结合三维深度相机对物体的识别与定位信息,赋予栅格语义信息,得到环境语义地图.在重定位过程中,通过粒子滤波方法同时进行栅格地图结构匹配与环境语义信息的匹配,以推算...     

非线性系统故障诊断的粒子滤波方法

针对粒子滤波存在粒子退化问题,提出一种基于无迹卡尔曼滤波和部分重采样的改进的粒子滤波算法.通过无迹卡尔曼滤波产生重要性分布函数和使用部分重采样算法进行重采样,以丰富粒子的多样性.并针对非线性系统故障诊断中非高斯背景下,似然函数检测量难以导出的问题,提出一种基于多模型和似然函数值的诊断方法.仿真结果表明:改进的滤波算法的估计精度优于标准的粒子滤波算法及其现有的两种改进算法,提出的故障诊断方法能够做到快速检测与准确隔离.     

基于离散粒子群算法的CDMA多用户检测方法

研究了离散粒子群算法，并将其应用于CDMA多用户检测问题，提出一种基于离散粒子群优化算法的CDMA多用户检测的方法。该方法应用一种新的选择和分区搜索的策略，改进搜索的质量和效率。分析以及实验仿真表明该方法具有计算复杂度低且可以得到较好误码率性能的特点，为寻求新的多用户检测方法提供了思路。     

粒子滤波和正则粒子滤波算法性能研究

主要介绍了解决系统状态估计问题的滤波算法。在提出非线性高斯系统模型的基础上着重阐述了扩展卡尔曼滤波(EKF)、粒子滤波(PF)和正则粒子滤波(RPF)算法。对这三种算法在不同的噪声条件下的估计性能进行了仿真分析。结果表明,在非线性高斯系统中,PF和RPF的估计性能远比EKF的估计性能要好,由于RPF是从离散分布中重构其近似连续分布,再从该连续分布中采样粒子,估计性能比PF要好,尤其在小噪声的环境下,估计性能更加稳定。     

基于粒子滤波的传感器故障检测

随着信息时代的到来,在现代自动化测控系统中,传感器因其可以辅助控制,使设备工作在正常状态而具有重要影响。针对实际系统中的非线性特点,本文采用粒子滤波算法对三种常见传感器故障：恒偏差、恒增益以及卡死故障进行故障检测,仿真结果验证了该方法的有效性。     

对QIM水印滤波攻击的估计

提出一种基于量化水印的两频带幅值比例攻击的估计算法。基于量化的水印算法对线性时不变（LTI）滤波攻击没有顽健性。考虑一种使用滤波器组调整信号频谱的多频带幅值比例攻击。首先，给出受攻击信号的概率密度函数（PDF）模型。然后，使用这个PDF模型，给出两频带滤波攻击幅值比例因子的最大似然估计方法。最后，以合成的音频信号进行实验，结果显示出所提出的估计技术的有效性。     

基于Gaussian-Gamma 模型的语音激活检测

语音端点检测是语音信号预处理过程中的一个重要环节,而在实际的噪声环境下,一些传统的端点检测方法已经不适用,为了提高在强背景噪声条件下语音端点检测的性能,提出了一种在DCT变换域下,基于Gaussian-Gamma模型的语音端点检测算法,设定其纯净语音信号的统计分布函数为Gamma分布,其相应参数使用了最大似然估计以及预测估计的方法.该算法具有较高的准确性和稳健性.仿真实验表明,该方法鲁棒性较好,在较低的信噪比下仍能比较准确的检测到语音信号的端点.     

一种估计ISAR成像转角的新方法

ISAR成像中的转角估计是进行正确成像的先决条件。该文从分析目标回波信号入手提出了一种新的转角估计方法,对目标转动时不同距离单元回波数据近似为多分量三次相位信号,通过理论推导,得出每个信号分量的三次相位系数与一次相位系数成正比的结论,其比例系数为目标转动的角速度平方,然后采用最大似然方法估计三次相位信号参数,进而得到总转角。外场实测数据结果验证了该文方法的有效性。     

基于代价参考粒子滤波的存在概率检测算法

为提高统计特性未知情况下对非线性微弱动目标的检测能力,本文提出一种基于代价参考粒子滤波的检测前跟踪算法.首先在代价参考粒子滤波的状态向量中增加模拟目标存在状态的离散变量,并在离散变量的转移过程中引入相关系数判决机制;其次,利用代价参考粒子滤波的输出估计存在概率;最后,基于存在概率构造检验统计量.当检验统计量大于给定门限时宣布目标出现.天波雷达目标检测的仿真表明,当系统的统计特性已知时,该方法的检测性能与基于传统粒子滤波的似然比检测、存在概率检测等相当;当统计特性未知时,该方法的检测性能比传统方法提高了2dB以上.本方法可用于复杂背景下的监测系统,如雷达、声呐等.     

基于Social Cognition粒子群算法多用户检测

最优多用户检测方法具有最优性能,但复杂度高,利用优化算法求解可以降低实现复杂度。粒子群算法是一种简单有效的新型群智能优化算法,研究了一种Socialcognition模型简化粒子群算法,并应用于大用户量CDMA多用户检测问题,主要考虑降低算法复杂度,提高算法的实现效率。分析及仿真表明该方法在系统用户数量较大时具有较好性能。