基于瞬时混合结构的盲多用户检测

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1、第2期赵宸等：基于瞬时混合结构的盲多用户检测·141·基于瞬时混合结构的盲多用户检测赵宸，郭滨，王珂（吉林大学通信工程学院，吉林长春130025）摘要：提出一种用于MIMO-OFDM系统中的盲多用户检测方法。基本思想是将现有的盲信源分离算法（BSS）应用到MIMO-OFDM系统的信号检测中。该算法从MIMO-OFDM系统中的频点角度出发，解决了BSS算法在存在时延的系统中的应用问题以及由于被分离后的信号重组而带来的不确定置换和通信系统中的复值信号性质所引发不确定的尺度变化问题。方法的有效性已通过计算机仿真得以验证。关键词：盲检测；MIMO-O

2、FDM系统；盲信源分离；瞬时混合结构中图分类号：TN911.23文献标识码：A文章编号：1000-436X(2008)02-0134-07BlindmultiuserdetectionbasedoninstantaneousmixturesZHAOChen,GOUBin,WANGKe(CollegeofCommunicationEngineering,JilinUniversity,Changchun130025,China)Abstract:Ablindmultiuserdetectiontechniqueusedinmultiple-in

3、putmultiple-outputorthogonalfrequencydivisionmultiplexing(MIMO-OFDM)systemswasproposed.Thebasicthoughtistoapplytheexistingblindsourceseparation(BSS)algorithmtothesignaldetectioninMIMO-OFDMsystems.Fromtheviewpointoffrequencybin(FB),theproposedmethodresolvestheapplicationprob

4、lemofBSSalgorithminthesystemswithdelay.Inthemeanwhile,theproblemofpermutationindeterminacywhichisbroughtbytherecompositionfromseparatedsignalsandtheproblemofthecomplexscalingindeterminacycausedbythecomplexsignalnatureincommunicationsystemsarealsosettledbyit.Theoreticalanaly

5、sisandcomputersimulationconfirmthattheproposedmethodisvalid.Keywords:blinddetection;MIMO-OFDMsystem;blindsourceseparation;instantaneousmixture第2期赵宸等：基于瞬时混合结构的盲多用户检测·141·1引言由于无线高速数据的传输，使得多用户检测在信道估计上使用了大量的导频占据带宽，基于迫零准则针对MIMO-OFDM系统的多用户检测已提出一种联合检测（JD）方法[1]，但这种方法需要预先了解信道状态信息(CS

6、I),这些通常是通过牺牲带宽而获得的。为了解决这个问题，目前已提出了很多盲算法[2,3]，但存在收敛速度慢，硬件难以实现的问题。收稿日期：2007-09-29；修回日期：2008-01-04针对多用户MIMO-OFDM系统的盲检测方法。由于OFDM信号存在循环前缀(CP)和离散傅里叶变换(DFT)/离散傅里叶逆变换(IDFT)调制/解调的性质，可以在每个频点获得一组瞬时混合结构，然后盲多用户检测就会转换成BSS问题。BSS问题近年来已经被广泛地研究[4,5]。在众多算法中[6~8]，由于要考虑到硬件结构和软件处理速度而选择使用自然梯度算法(N

7、GLA)[8]第2期赵宸等：基于瞬时混合结构的盲多用户检测·141·。尽管BSS算法在频点层面上可以成功分离不同用户信号，但是被分离的信号重组将遇到置换不确定的问题。而且，通信系统中的复值信号性质会引发不确定的尺度变化的问题，这会导致即使在同一频点也会产生信号的相位旋转。本文基于盲源分离算法（BSS），提出一种适用于硬件实现的快速算法，该算法从MIMO-OFDM系统中的频点角度出发，解决了BSS算法在应用中不考虑时延的问题。在发送端采用了线性预置滤波器，该滤波器由于信号在通过它之后并没有加长数据而优越于卷积结构滤波器[9]，从而使得所发送的用

8、户信号在相邻的2个频点（FB）上存在相关关系，有效地解决了盲信号的无序性和相位偏移性，实现了重新恢复信号。2系统模型如图1所示，将多用户MIMO-OFDM配以MT发