基于无碰撞区跳频序列多级ffh%2fmfsk的系统多用户检测算法的研究的研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要跳频通信技术是扩频通信技术之一，是一种多址接入技术，允许多个用户在相同频段上同时传输信息。跳频多址技术有以下优点：不需要连续的频谱，可以回避被干扰的频带；对远近效应不敏感，可以不使用功控，所以被广泛应用于军事、商用等领域。但同直接扩频多址(DS．CDMA)通信一样，跳频多址通信也面临着多址干扰(MAD问题，在跳频系统中克服干扰的办法主要有两种：一是设计汉明相关性尽可能低的码型，二是使用消除或减少MAI的多用户检测技术。本文试图结合这两种方法，以期获得更好的抗多址干扰能力。首先本文采用一类无碰撞区(NHZ)跳频码，该

2、类码在特定区间不会发生频点重合，并根据该类码的特点采用多级快速跳频多频移键控(FFH／MFSK)准同步系统，系统中将总的活动用户分组，组内用户和组间用户分别采用最优地址码和NHZ码区分，并使各用户时延不超过NHZ，故组间用户无干扰。然后，为进一步降低误比特率(BER)，在接收端使用多用户检测算法，即基于最大行的最小均方误差(MMSE)异步快跳频多址干扰消除算法，并针对此算法进行了研究。最后，本文作者还研究了多级迭代干扰消除(MS．IIC)算法。本论文作者主要完成了以下工作：一、详细介绍了NHZ跳频序列，在有限域GF(p)和GF(p”)上分别构造了该序列，

3、并分析了其性能。二、搭建基于NHZ序列的两级FFH／MFSK系统模型，包括发送端模型和接收端模型。详解了最优地址码的构造和编码方案，然后分析了组内用户多址干扰，根据干扰模型推导了符号干扰公式，最后在MATLAB平台上对系统各功能模块进行了仿真。三、深入研究了异步FFH／MFSK系统的MMSE多用户检测算法，并针对算法的效率和检测性能以及系统的复杂度作了改进，分别在AWGN和Rayleigh信道下对这两种算法进行了仿真。仿真结果表明改进的算法在信噪比较低时BER也较低，且较适用于多用户情况。本文作者又通过举例的方式，证明了改进的MMSE算法与MMSE算法相

4、比检测效率高且复杂度低。作者还研究了门限阀值对系统容量的影响，在迭代一次时，改进的算法受门限值的影响较小；另外通过仿真还验证了部分条件一定时，会存在一个最佳的参数组合尽可能地降低BER。四、研究和改进了MS．IIC算法，根据仿真分析和实例比较可知，改进的MS．IIC算法能提高检测效率，改善系统性能以及减小算法复杂度。五、指出算法仍存在的不足之处和后序的改进方案，并给出了未来的研究方向。●关键词：跳频通信；FFH／MFSK通信；无碰撞区跳频序列；多用户检测；干扰消除西南交通大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractFrequencyhoppingcom

5、municationisoneofthespreadspectrumcommunicationtechnologies，whichisamultipleaccesstechnology．Frequencyhoppingcodeddivisionmultipleaccess(FH．CDMA)communicationcanallowmultiusertotransferinformationinthesamebandwidthatthesametime．FH．CDMAtechnologyhassomeimportantadvantages，first，th

6、efrequencyusagedoesnothavetocontiguous，frequencybandsinterferedbyanothersystemcanbeavoided；second，FH—CDMAsystemsarelesssusceptibleingeneraltothenear-farproblemanddonotrequestpowercontr01．SoFH．CDMAtechnologyhasbeenwidelyusedinmanyfields，suchasmilitary,cDmmerceandSOon．Whereas，asthe

7、sallleasDS．CDMA，FH-CDMAsystemshavebeenconfronted、加thmultipleaccessinterference(MAI)．Therearetwoimportantmethodstoovercomeinterference，oneistodesignfrequencyhoppingsequencewithahammingcorrelationaslowaspossible；theotheristoimprovethesystemperformancebyusingthemultiuserdetection(MU

8、D)technologyofeliminateorreduceMAI．Theth