W-CDMA系统中基于串并混合相关的多径搜索器的FPGA实现

在DS-CDMA(包括W-CDMA)系统中,Rake接收机可以分离出信号在时间上形成的多径,通过合并同一期望码在各接收路径上的信号,能有效地克服多径衰落对系统性能产生的严重影响.Rake接收机设计上的一个重要问题是,如何准确的搜索到具有足够大SIR的多径分量.本文主要研究W-CDMA系统中NodeB上的利用串并混合相关器进行多径搜索的原理及其FPGA实现.     

WCDMA基带处理中的多径解调研究

为解决由于移动通信多径传播造成移动台接收机收到时强时弱起伏信号的不利因素,3G系统采用了Rake接收机技术。就超强径的检测、门限计算方法、多径峰值搜索和多径调整方法提出独特的设计思路。并根据当前解调多径位置和搜索的多径位置信息,对解调多径进行适当调整,保证多径搜索器始终在多径可能的范围内进行搜索,大大减小了由于移动用户终端(UE)的移动等因素造成的多径信号偏移对Rake接收性能的影响。     

一种改进的基于二维扩频的WCDMA非Rake接收机

针对WCDMA发射的扩频信号,不同于传统的Rake接收算法,本文采用变换域处理技术,提出了一种充分利用多径能量的二维扩频接收技术。分析了这种充分利用多径能量的二维扩频接收机的算法复杂度。通过计算机仿真,比较了传统的Rake接收算法、充分利用多径能量的二维扩频接收算法的误码率性能。结果表明,在Rake接收机难以精确分辨信道中的每条多径的情况下,使用充分利用多径能量的二维扩频接收机具有更好的误码率性能。     

多径超宽带接收机的研究和仿真

对多径IR-UWB信号的Rake接收技术原理和结构进行了详细分析。在此基础上仿真了不同Rake接收机的性能,包括部分Rake和选择性Rake,以及具有不同叉指的Rake接收机的性能。仿真结果表明在具有相同叉指条件下,选择性Rake接收机比部分Rake接收机的性能高出3dB。而在相同接收原理下,叉指越多,接收机的性能越好。而2路选择性Rake接收机和5路部分Rake接收机在较低信噪比的情况下,性能并无很大差别。     

超宽带Rake接收机的性能分析

超宽带信号经多径信道传播会产生严重的时间弥散，采用Rake接收是提高超宽带接收机性能的重要手段。文中首先介绍了加性高斯白噪声信道模型和IEEE802．15．3a标准信道模型。通过比较分析几种典型调制的超宽带冲激无线电信号的最佳接收机，推广到Rake接收机的性能分析。重点分析并仿真了不同信道、不同调制方式、不同判决方式、不同合并方式、不同速率的情况下Rake接收机的性能。     

低信噪比下短波数传系统Rake接收机设计

在信噪比较低的条件下,短波数据传输系统必须具备抵抗多径衰落的能力。Rake接收技术是抗多径衰落的有效手段之一。这里在直扩-八进制移相键控（DS-8PSK）短波数传系统的基础上,设计了一种改进型Rake接收机,通过在接收端对信号进行相关搜索、多径分离和多径合并,实现了有用信号的分集接收。仿真结果表明,设计的Rake接收机能有效解决短波信道中多径衰落的难题,保证低信噪比条件下短波数据传输的可靠性。     

基于地空数据链路Rake接收技术研究

通常Rake合并与解调是根据导频信号来完成的,然而对于无导频的地空通信链路,如何实现Rake的分集接收,是一个值得深入研究的问题。本文提出了一种非相干解决方案,利用串-并混合搜索与串行搜索相结合的技术,优化了基于PN序列码捕获的接收机路径搜索算法;采用分区间加权方法,大大降低了实现接收机多径合并的复杂度,并提高了系统性能。仿真结果表明:它是克服信道衰落的一个重要手段,可以提高通信系统的整体性能,改善地空通信中"弱区"的影响。     

移动通信中的分集接收技术和Rake接收机

由于移动环境的复杂性,无线信号在发送传输和接收过程中有很明显的衰落现象。通过分集接收技术在移动通信特别是第三代移动通信中的应用,介绍了传统Rake接收机和WCDMA中采用的典型Rake接收机的工作原理和结构框图。多径信号的每路信号都可能含有可以利用的信息,所以接收机可以通过接收多路信号来改善信噪比。Rake接收机算法就是通过多个相关接收器接收多径信号中各路信号,并把他们合并在一起,以此为原理基础的。     

超宽带Rake接收机在密集多径信道下的性能

超宽带信号在室内环境中将经历密集多径传播,产生严重的时间弥敞。采用Rake接收是提高超宽带接收机性能的重要手段。该文针对采用BPSK调制的超宽带系统,推导出密集多径信道下Rake接收机的误码性能计算公式,揭示了Rake接收机性能与多径信道参数以及脉冲波形自相关系数之间的关系。针对典型信道模型和脉冲给出了计算实例。     

基于MMSE信道估计准则的TH—PPM UWB通信系统多径性能分析

基于MMSE估计准则对TH-PPM UWB多径环境下的系统接收性能进行了分析。首先介绍了TH—UWB信道的传播特征,对IEEE UWB信道模型CM1做了仿真,并分析了MMSE多径信道估计特性,在此基础上对幅值最强两条多径信号的多径延时和多径幅值误差的标准方差进行了仿真,结果表明信号越强延时估计误差越小。最后对采用MMSE估计接收和参数已知接收两种方式下系统的性能进行了仿真,结果表明采用MMSE信道估计的Rake接收机性能可以达到信道参数完全已知的Rake接收机性能。     

分集技术及Pake接收机误码率的仿真

Rake接收技术是CDMA蜂窝移动通信系统中的关键技术之一。分集的基本思想是将接收到的多径信号分离成不相关的多路信号,把这些多径信号的能量按一定的规则合并,使接收到的有用信号能量最大化,进而提高接收信号信噪比达到抗衰落的目的。文中以异步DS-CDMA系统为例,论述了分集技术并对Rake接收机的误码率进行了分析与仿真。     

高速衰落多径信道中时间/尺度分集接收机的分析

在高速衰落多径信道中,传统的Ｒａｋｅ接收机的性能会大大降低。本文基于自子波变换和时间、尺度分辨率的概念,从理论和仿真实验两方面对信道建模和时间／尺度Ｒａｋｅ接收机进行了分析,并与传统的Ｒａｋｅ接收机进行了比较,结果表明时间／尺度联合分集能有效地克服高速衰落多径信道的影响。     

DS/CDMA系统上行链路的2D-Rake及PPIC接收方案

针对DS/CDMA系统的上行链路提出了2D-Rake加上强干扰并行对消（PPIC）的接收结构。该结构利用智能天线技术在空域对DOW不同于期望信号的干扰信号进行抑制，同时对期望信号的相关多径分量进行收集，利用Rake接收机对期望信号的不相关时延分量进行时间上的分集，然后再对多径合成结果进行PPIC处理，以对天线阵主瓣内的干扰信号进行进一步的抑制，该方法不仅最大程度地增强了期望信号地能量，同时对所有干扰信号进行了比较完全的抑制。仿真实验表明了该接收结构的有效性。     

一种基于改进的Rake模型的GNSS接收机抗多径新技术

传统的GNSS接收机只跟踪一路信号,它是直达和多径成分的合成信号,利用该信号进行定位运算必然会产生多径误差.本文提出了一种用于GNSS接收机的抗多径新技术,它基于改进的Rake模型,将合成信号中的直达和多径成分分离,并对它们分别保持跟踪,在跟踪直达信号的指峰(Finger)中,将其他指峰所跟踪的多径成分从合成信号中减去...     

时间选择性衰落信道DS-CDMA系统的联合时空频3D-Rake

针对Rake接收结构由于快衰落导致多普勒散布，导致系统性能下降的问题，在时频Rake、时空Rake接收机设计基础上，提出一种联合时空频3D-Rake接收结构。利用自适应天线在空间形成定向波束和利用联合时频处理技术，将频域多普勒频率分集的分析方法应用到时空二维处理中，实现基于天线阵列的时空频三维信号处理。通过接收合并具有不同时延、多普勒频移和来自不同方向的信号，实现最大信噪比准则下的最优接收，提高系统分集增益，和时频Rake、时空Rake相比，其系统性能得到进一步提高，数值仿真表明，联合时空频3D-Rake比时空Rake平均信干噪比提高了3dB。     

DS—CDMA通信中的一种2D-Rake接收机

Rake接收机在3G系统中已被广泛使用,实际应用证明它能够有效对抗移动无线信道中的多径衰落。传统Rake接收机有其时域一维处理的局限性,为获得更好的系统性能,本文在分析空时信道模型的基础上提出一种新的空时2D-Rake接收机算法,它将波束形成技术与Rake相结合。这种波束形成算法能够在干扰方向上完全陷零,其权重仅与阵列天线的导向矢量有关,与接收信号无关。最后简要分析了所提出的2D-Rake接收机的性能。仿真结果表明,这种空时2D-Rake接收机与传统Rake接收机相比,具有较好的性能,而且该算法对噪声具有鲁棒性。     

Performance of receive diversity and LMMSE chip equalization in WCDMA HSDPA network

More advanced receiver structures than the conventional single antenna Rake can be used to improve the signal-to-noise (SNR) ratios, which is especially beneficial in order to utilize the high bit rates provided by the HSDPA concept in Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA) network. In WCDMA system, orthogonal Walsh–Hadamard sequences are used as channelization codes. In frequency-selective fading channels the orthogonality of channelization codes disappears and intra-cell multiple access interference (MAI) arises. In order to mitigate the effect of MAI, chip-level equalization has shown to be a simple and effective solution. The effectiveness of chip equalization, however, degrades at the cell borders where the inter-cell interference dominates rather than MAI. Dual antenna reception is a straight-forward solution to mitigate that performance drop. In this paper, we present an analysis of the expected gains of advanced receivers over conventional single antenna Rake receiver in realistic situations by using a dynamic WCDMA system-level tool. Considered advanced receivers include single and dual antenna Linear Minimum Mean Squared Error (LMMSE) chip-level equalizers and dual antenna Rake receiver. The network performance with advanced receivers is studied also from a more practical point of view by assuming that the penetration of advanced HSDPA terminal receivers is gradually increased in the network.     

Adaptive Rake receiver based on the nonlinear ACM technique

Ultra‐wideband (UWB) system is one of the possible solutions to future short‐range indoor data communications with large frequency bandwidth. However, it must coexist with other narrowband wireless systems that may cause interference to each other, and furthermore a large bandwidth will inevitably result in multi‐path fading. The Rake receiver is applicable to combat multi‐path fading but its performance degrades greatly when the narrowband interference (NBI) is present. Although some optimized Rake receivers were proposed to suppress the NBI, such as the minimum mean square error (MMSE) one, their computational complexities are usually too high to be practically implemented. In this paper, we present a new adaptive Rake receiver which can effectively suppress the NBI, based on the nonlinear Masreliez‐type approximate conditional mean (ACM) technique. Simulation results show that it outperforms the previous schemes and even it achieves almost the same performance as that of a MMSE Rake receiver but with much lower complexity. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.