cdma移动通信系统中的多用户检测技术new

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1、移动通信000208移动通信MOBILECOMMUNICATIONS2000　Vol.24　No.2　P.41-45CDMA移动通信系统中的多用户检测技术王庆扬　张青　韦岗摘　要：本文研究了应用于CDMA移动通信系统中的各种多用户检测技术的原理和优缺点。指出多用户检测技术主要分为线性多用户检测和干扰消除多用户检测两类，前者包括解相关检测、最小均方误差检测、子空间斜投影检测和相关矩阵多项式扩展检测，后者包括串行、并行干扰消除和判决反馈多用户检测，同时对各种多用户检测技术的特点进行了分析比较。关键词：移动通信；码分多址(CDMA

2、)；抗干扰；多用户检测Multi-UserDetectionTechnologiesforCDMACommunication▲1　简　介　　第三代移动通信系统是能够满足国际电联提出的IMT－2000／FPLMTS系统标准的新一代移动通信系统，要求具有很好的网络兼容性，能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游，不仅要为移动用户提供话音及低速率数据业务，而且要提供广泛的多媒体业务。ITU已对IMT－2000的测试环境提出了具体标准，给出了表征IMT－2000系统的最低限度的参数，包括支持的数据速率范围、误码率标准、单向的时延标准、

3、激活因子和业务量模型。根据ITU的标准，世界各大电信公司联盟均已提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要有以日本DoCoMo公司为首提出的W－CDMA、美国Lucent和Motorola等公司提出的Cdma2000、欧洲西门子和阿尔卡特等公司提出的TD－CDMA以及我国提出的拥有自主知识产权的TD－SCDMA。总体来说，虽然这些方案不甚相同，但是全世界在第三代移动通信系统中采用宽带码分多址(CDMA)技术已经达成共识。　　我国现在已经具备了第二代移动通信系统的整体开发能力，但在第三代移动通信系统的研究开发方面还刚刚起步。当前

4、最为迫切的任务是进行宽带CDMA通信系统的关键技术的研究工作，要努力形成自己的专利技术，提高中国电信业的独立性和与外国电信厂商竞争的能力。宽带CDMA通信系统的关键技术包括抗干扰(多用户检测)、抗多径衰落(天线分集和RAKE接收)、抗远近效应(功率控制)等，而它们之间又是相辅相成、互相补充的，均为当前研究的热点。　　多用户检测是宽带CDMA通信系统中抗干扰的关键技术。在实际的CDMA通信系统中，各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰(MultipleAccessInjterference，MAI)存在的根源。由个别

5、用户产生的MAI固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，MAI就成为宽带CDMA通信系统的一个主要干扰。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，因而抗MAI干扰能力较差；多用户检测(Multi-UserDetection，MUD)技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成MAI干扰的所有用户信号信息对单个用户的信号进行检测，从万方数据file:///E

6、/qk/ydtx/ydtx2000/0002/000208.htm（第1／10页）2010-3-2312:24:10移动通信0

7、00208而具有优良的抗干扰性能，解决了远近效应问题，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用上行链路频谱资源，显著提高系统容量［1］。2　CDMA通信系统中传统的检测技术　　首先我们将CDMA通信系统进行简化，设有K个用户，采用直接序列扩频，信道为单路径同步信道，则接收信号的基带表示为：　　　　　　　　　　　　　　　(1)CDMA通信系统中传统的检测器是由K个相关器组成的，相关检测器可以由匹配滤波器代替，所以又称为匹配滤波检测器。CDMA工作原理的核心在于伪随机码(PseudoNoiseCode，PN码)的相

8、关性，用公式表示为：　　　　　　　　　　　　　　　　(2)其中gi(t)=±1；如果i=k，pk,k=1；如果i≠k，0pi,k1。所以第k个用户的相关器输出是：　　　　　　　　　　　　　(3)　　传统检测器没有考虑MAIk的影响，当干扰用户数量增加时MAIk也增加，尤其是当存在远近效应时，目标用户较弱的信号(表示为Akdk)可能会被其他用户较强的信号(MAIk)淹没。传统接收机如何消除MAI干扰呢?主要可以在以下几个方面进行研究：　　a.设计具有优良相关性质的扩频码；　　b.应用有效的功率控制机制；　　c.应用前向纠错码(

9、ForwardErrorCorrection，FEC)；　　d.分扇／自适应天线。　　这些研究对于提高系统的抗干扰能力有一定的作用，但是还不能够理想地解决问题，于是人们利用空间传输中造成干扰的用户的各种信息进行抗干扰，提出了多用户检测理论。万方数据file:///E

10、/qk/ydtx/yd