DS-CDMA系统中的盲多用户检测器及相关的恒模算法

直接序列码分多址(DS-CDMA)是当今一种流行的无线通信技术。在DS-CDMA通信中,所有用户信号在时间和频率上都存在着重叠,结果产生了相互干扰。本文研究超宽带DS-CDMA系统中的盲多用户检测器及相关的恒模算法,表明盲多用户检测技术可以有效的抑制超宽带DS-CDMA系统中的多址干扰和远近效应。     

空-时多用户检测中子空间跟踪算法

在研究子空间方法盲多用户检测算法的基础上,针对增大DS-CDMA系统容量和提高信噪比、误码率性能的问题,提出了一种与阵列天线接收相结合的多用户检测技术——空-时多用户检测技术,可使多用户检测应用于过载系统,增加系统容量．将改进的newOPAST算法应用于盲空-时多用户检测中,结果表明,该算法具有稳定的全局收敛性,并保持了较低的算法复杂度,而其输出信噪比和误码率性能接近算法复杂度高的经典算法．     

多用户多径长码DS-CDMA系统参数估计CRB和MCRB

多用户参数估计直接影响了多用户检测算法的性能。在多用户多径长码直接序列码分多址（DS-CDMA）系统下,首先推导出已知激活用户导频比特和扩频码时,多用户相位、时延和幅度参数联合估计的Cramer-Rao界（CRB）;然后给出了当激活用户导频比特和扩频码未知时,把激活用户扩频码看作随机变量,参数联合估计的修正CRB（MCRB）。数据仿真结果显示了导频比特长度、信噪比和激活用户个数对CRB和MCRB的影响;同时与单径长码DS-CDMA系统参数联合估计CRB和MCRB做了仿真比较。     

基于偏差移除独立分量分析的DS-CDMA通信系统盲多用户检测

针对直接序列扩频码分多址(DS-CDMA)通信系统中的盲多用户检测问题,提出了一种基于偏差移除独立分量分析(BR-ICA)的盲多用户检测算法。该方法在多径信道中加性高斯白噪声功率较大的情况下,能有效地消除高斯白噪声引起的分离矩阵估计偏差。理论分析和仿真实验表明,在信道环境较为恶劣、信噪比(SNR)较低的情况下,该算法仍具有较好的分离性能和干扰抑制能力,比传统单用户检测器和LMMSE多用户检测器的性能有很大提高。     

基于免疫量子算法的多用户检测技术研究

基于免疫算法和新的遗传量子算法,在码分多址通信系统中提出了一种解决多用户检测问题的进化计算方法--免疫量子算法(IQA).在IQA中,随机Hopfield神经网络被用于制作疫苗去提高IQA的收敛速度.另外,IQA为随机Hopfield神经网络提供良好的初始解会提高制作疫苗的性能,进一步改善每一代中量子种群中的适应度.通过在DS-CDMA系统进行Monte Carlo仿真,IQA算法的有效性和可行性被证实.仿真结果表明所提的IQA检测器的误码率性能优于其他的次优检测器,接近于最优检测器的理论下限.     

基于子空间跟踪的盲多用户检测算法

基于修正的最小均方误差(MMSE)准则,提出了一种适用于多径衰落信道中的同步DS-CDMA盲自适应多用户检测算法。该方法使用了一种改进的信号子空间跟踪算法,将内部模型法则与PAST算法相结合,并在每一次自适应迭代中对信号子空间正交化,解决了传统算法因引入特征值估计误差而导致检测性能下降的问题,提高了算法的跟踪精度和鲁棒性,且计算复杂度较低。仿真结果验证了本文算法的有效性。     

一种改进的WCDMA系统多用户检测恒模算法

对于直接序列码分多址(DS-CDMA)系统来说,恒模算法(CMA)是一种非常受欢迎的盲自适应多用户检测(MUD)算法。然而,在宽带码分多址(WCDMA)系统中,由于循环平稳干扰的周期不再等于扩频因子,所以需要适当修改接收滤波器的系数更新方程,以便于运用恒模算法。笔者提出了一种适合于WCDMA系统的改进恒模算法(ICMA),给出了修正了的接收滤波器的系数更新方程。仿真结果表明,与传统恒模算法(CCMA)相比,ICMA具有更优的误比特率(BER)性能。     

多用户MIMO系统上行检测算法

针对多用户MIMO上行传输系统提出了两种新型的多用户检测算法．利用块对角化技术将多用户MIMO系统并行或者串行地分解为多个单用户MIMO系统,从而使得适用于单用户MIMO系统的算法可以直接应用,极大地降低了系统的复杂度．仿真结果表明,该算法能够达到与相应单用户MIMO系统相同的性能,而与传统的迫零算法相比,性能有很大的提高．此外,理论分析与实验结果表明,串行多用户检测算法性能优于并行多用户检测算法．     

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。     

LDS多用户检测和LDPC码译码的联合迭代算法

为了提高低密度扩展(LDS)系统性能对LDS多用户检测算法进行研究,提出了一种LDS非正交多址系统中多用户检测和信道编码译码联合迭代的方案.将各用户低密度奇偶校验码(LDPC)译码后的软信息回传给多用户检测器,提高了多用户符号检测的可靠性,而多用户检测性能的提高又进一步提高了LDPC码译码的性能.在相同条件下与多用户检测和LDPC码译码单独进行的方案进行了仿真对比,结果表明,联合迭代算法明显改善了误比特率,系统负载越大,联合迭代带来的性能改善也越大.同时,联合迭代还缩小了不同用户误码性能的差异且即使在系统负载达到200％时,误码性能也与单用户的性能相差不大.联合迭代算法在不增加接收机计算复杂度的情况下,显著提升了LDS系统的性能.     

LDPC编码超宽带系统的迭代多用户检测算法

针对传统超宽带系统多用户检测算法复杂度过高问题,提出一种低复杂度的LDPC编码超宽带系统的迭代多用户检测算法。所提出的算法将Turbo迭代思想应用于LDPC编码超宽带系统的多用户检测中,并且采用软干扰抵消和最小均方误差滤波方法来简化接收机的复杂度。仿真结果证明,使用该算法接收机的性能显著优于传统接收机,经过少数次迭代后多址干扰被有效地抑制,达到接近单用户的性能。     

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。     

高维调制系统的低复杂度迭代多用户检测

提出了一种可用于高维调制系统的低复杂度迭代接收机算法. 此算法分为2步,首先采用迫零（ZF）检测算法获得软符号信息;然后将此软符号信息,在软入软出(SISO)多用户检测器和SISO信道译码器之间迭代,逐步提高检测可靠性. 由于SISO多用户检测器基于线性最小均方误差（LMMSE）滤波实现了一种新的软干扰消除技术,使此检测器不限于检测二相移相键控（BPSK）符号,而复杂度只随检测的码字个数呈多项式关系增长. 仿真表明,所提迭代算法经2次迭代即可逼近单码最大似然检测（MLD）的性能.     

Low Complexity Multiuser Detection Algorithm for Multi-Beam Satellite Systems

The minimum mean square error-successive interference cancellation (MMSE-SIC) multiuser detection algorithm has high complexity and long processing latency. A multiuser detection algorithm is proposed for multi-beam satellite systems in order to decrease the complexity and latency. The spot beams are grouped base on the distance between them in the proposed algorithm. Some groups are detected in parallel after a crucial group-wise interference cancellation. Furthermore, the multi-stage structure is introduced to improve the performance. Simulation results show that the proposed algorithm can achieve better performance with less complexity compared with the existing group detection algorithm. Moreover, the proposed algorithm using one stage can reduce the complexity over the fast MMSE-SIC and existing group detection algorithm by 9％ and 20.9％. The processing latency is reduced significantly compared with the MMSE-SIC.     

基于克隆遗传量子算法的多用户检测

基于免疫克隆选择理论和遗传量子算法,提出了一种解决CDMA系统多用户检测问题的克隆遗传量子算法.通过使用克隆选择算子和遗传量子算法的理论,新算法能执行随机搜索和经验学习.所提的算法把随机神经网络嵌入到克隆遗传量子算法的每一代中.通过结合随机神经网络到CGQA中,可以加快CGQA的收敛速度、减少计算复杂度.另外,CGQA所提供的好的初值可以改善SHNN的性能,嵌入的SHNN还提高了CGQA的性能.在讨论了使用新算法设计多用户检测器的性能特点后,在CDMA系统进行了计算机仿真并和一些多用户检测器进行了比较.仿真结果证明了文中所提多用户检测器的抗多址干扰能力和抗远近效应能力都优于一些应用以前算法的多用户检测器.     

Beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm for OFDMA systems

According to the effect of the frequency selectivity of multipath channel and multiuser access interference (MAI) on the initial ranging system in the orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) network, a novel beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm is presented by utilizing smart antennas at the base station in the next generation wireless communication systems. In the algorithm, the cell is divided into many small ranging sectors in the spatial domain by a group of beamforming vectors. The proposed algorithm is able to improve the signal-to-interference-plus-noise ratio of the desired ranging users in a given sector and suppress the MAI from other ranging sectors. In the small ranging sector, the multiuser ranging code detection and timing offset estimation are conducted by the simplified successive multiuser detection and interference cancellation (SMUD) method and the adaptive threshold. Simulation results show that the correct detection probability of the proposed algorithm is improved by 80％ than that of the SMUD algorithm, with 15 ranging users in the ranging channel when the SNR is -6dB.     

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。     

基于U-D分解滤波的盲空时多用户检测算法

多用户检测作为CDMA系统的抗多址干扰环节,在16bit或32bit专用微处理器或DSP上实现,采用卡尔曼滤波算法的最佳多用户检测算法必然面临数值计算稳定性的问题．文中提出利用U-D分解渐消记忆滤波算法估计CDMA系统多用户接收器的最优判决向量,构造出一种收敛速度快、跟踪性能好、数值稳定性好的高性能盲空时多用户检测算法．仿真实验表明,该方法具有很强的抗多址干扰能力和较高的数值鲁棒性．     

LS-MIMO系统基于经典迭代法的低复杂度检测算法

针对大规模多输入多输出（LS-MIMO）系统最小均方误差（MMSE）检测算法计算复杂度高的问题,提出了基于经典迭代法的低复杂度信号检测算法,包括Jacobi迭代法、高斯-赛德尔迭代法和逐次超松弛迭代法. 从精确解的近似值出发,在较少的迭代次数中可获得高效而精确的解,而且计算复杂度相比MMSE检测算法下降一个数量级. 仿真结果表明,迭代检测算法经过有限的迭代能够达到近似MMSE检测算法的误码率性能.     

基于PAST子空间跟踪算法的DCMMSE盲多用户检测

阐述了基于子空间跟踪算法的数据压缩最小均方误差(DCMMSE)盲多用户检测的基本原理.将PAST子空间跟踪算法应用于DCMMSE盲多用户检测,发现PAST子空间跟踪算法具有自然的数据压缩结构,适于DCMMSE盲多用户检测,在几乎不增加运算量的情况下即可实现DCMMSE盲多用户检测.仿真实验表明:基于PAST子空间跟踪算...