异步CDMA系统多用户检测技术研究

• 作 者: 梁欣
• 机 构: 北京大学
• 出 处: 北京大学
• 发表日期: 2003年期
• 关键词: 异步CDMA 多用户检测 即时相关值 判决反馈 干扰消除 软输入软输出 多址通信

作为一种重要的现代多址通信技术，CDMA已经得到了广泛的应用。多用户CDMA通信系统是一种干扰受限系统，而多用户检测作为一种能够有效提高其通信性能和系统容量的重要手段，自出现以来一直是被研究的热点问题。本文研究的内容是异步CDMA系统的多用户检测技术。文章的主要贡献如下：
1、异步CDMA系统理想线性检测器为ⅡR结构，在对其原因进行讨论的基础上，本文提出了两种有限长度结构的异步多用户检测器方案，它们都具有检测系数少、检测时延小的优点。同时从理论上对其误码率、渐近多用户有效性和抗远近能力进行了分析，分析和仿真结果表明所提出的检测器方案能够获得较好的误码性能和抗远近性能。
所提出的两种检测器方案都体现了一种新的多用户检测思想——“以相关器组的即时相关值为检测量，对检测量中已判决符号的干扰进行抵消，按MMSE准则对噪声和未判决符号的干扰进行抑制。”其中，“以相关器组的即时相关值为检测量”是该检测思想与其它现有检测思想的最根本区别。同时，该检测思想形成了整篇论文的基础。
2、引入“等效扩频码”的概念，并根据所提出的检测思想，构造出两种异步多径信道下的多用户检测器。并通过仿真验证了其有效性。
3、探讨了在使用即时相关值作为检测量的情况下，自适应检测器的构造问题，针对多径信道下非自适应检测结构不能直接推广为自适应结构的问题，给出了相应的解决方案。通过仿真，将所构造的自适应检测器与现有的一种基于常规检测量的自适应检测器进行了比较，并指出二者的联系和区别。由于在使用即时相关值作为检测量的情况下，检测量的互相关矩阵条件数较大，检测器的自适应算法只能使用RLS而不能使用LMS算法，鉴于RLS具有较高的计算复杂度，提出了一种基于即时相关值的低复杂度自适应检测方案，在使用RLS自适应算法的前提下，各用户的自适应算法具有线性的平均计算复杂度。
4、为了提高检测性能，将所提出的检测思想与多级并行干扰消除技术相结合，得到一种混合结构的多级检测器。仿真结果表明，在小扩频比的异步系统中，该混合结构多级检测器能够有效减轻“limitcycle”效应。
5、通过理论推导，证明了两种SIS0(软输入软输出)同步系统多用户检测方案——“即时软干扰消除MMSE”和“PDA”的等价性。并提出了一种以即时相关值为检测量的低复杂度SIS0异步多用户检测器方案。