多径衰落信道下基于子空间的rls盲多用户检测

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1、第13卷第6期电路与系统学报Vol.13No.62008年12月JOURNALOFCIRCUITSANDSYSTEMSDecember，2008文章编号：1007-0249(2008)06-0034-06*多径衰落信道下基于子空间的RLS盲多用户检测1221兰元荣，王东昱，武梦龙，杨大成（1.北京邮电大学93#，北京邮电大学无线通信中心，北京100876；2.北方工业大学信息工程学院，北京100041）ᐢገǖ本文在RLS盲检测算法的基础上，利用子空间的概念，构建了基于子空间的RLS多用户盲检测算法，在仅仅需要知道目标用户的特征序列和定时的

2、条件下，自适应地估计检测向量，通过理论分析表明，改进的检测算法在运算复杂度上低于满秩RLS算法[7]。仿真结果表明，改进的检测算法收敛性能优于满秩RLS算法，同时在特征序列畸变条件下表现出健壮性也远优于满秩RLS检测算法。ਈ୆ࠤǖ盲多用户检测；DS/CDMA；MAI；RLS滤波算法；收敛性分析ᒦᅄॊಢ੓ǖTN92ᆪማܪဤ൩ǖA1引言MAI是CDMA系统最主要的干扰，因此消除MAI对系统性能的影响一直是研究的一个热点，为能够成功地消除MAI并正确地检测出目标用户的信息比特，在接收端应该知以下的一个或者几个量：1）目标用户的扩频序列；2）其它

3、干扰用户的扩频序列；3）目标用户的传输时延；4）其它干扰用户的传输时延；5）其它干扰用户相对于目标用户接收信号的幅度；6）每一个用户的训练序列。[1]最佳的多用户接收机由Verdu提出，在需要知道1）~5）的情况下，其计算复杂度随着用户数目[2]的呈指数倍增长，因此不可能在实际中运用。解相关多用户检测，最小均方误差估计（MMSE）以[3,4][1]及等价的MOE和最佳检测器相比较，复杂度得到了降低。[5]中的解相关多用户检测器和[6]自适应MMSE检测器需要为每一个用户进行序列训练。相比较而言，自适应盲多用户检测则和传统接收机一样，只需要

4、知道1）和3），近年来，有关盲多用户的检测的研究见诸于文献[3,7~14]。在[3]中，Honig等用最小输出能量MOE[7]（minimum-output-energy）作为代价函数，推导出基于MMSE的盲检测算法，PoorandWang通过最小化指数加权后的输出能量，推导出基于RLS（recursiveleast-squares）的盲多用户检测算法，其收敛速度快于[3]中的LMS（least-mean-squares）算法。在[8]中，Roy通过利用最佳MOE检测器在信号子空间的特性，提出一种基于信号子空间的LMS算法，该检测器收敛性

5、能优于文献[3]中的LMS算法。文献[7]中的检测器与[3]中的LMS相比较具有更低的稳态溢出均方误差，但文献[7]中采用了具有约束条件的RLS算法，与标准的RLS算法相比，缺少了期望输出响应，导致非常复杂的收敛性分析，本文采用与文献[7]中的不同的线性表达式，通过在子空间建立目标用户的自适应盲检测算法，自适应地估计线性检测器的各个系数，与文献[7]中的RLS算法相比较，改进的算法具有更快的收敛速度，更低的稳态溢出均方误差。2CDMA系统信号模型假设K个CDMA用户受到多径衰落，则对应的基带接收信号y(t)可以表达为：LMK(m)(m)(

6、m)y(t)=∑∑∑hAbs(t−mT−τ)+υ(t)（1）k,lkkkk,ll=−1m==Mk12其中：L表示可分辨径的个数；2M+1表示传输的符号数目；υ(t)表示均值为零，方差为σ的高斯白(m)噪声；T表示符号间隔；A表示用户k的幅度；τ表示用户k的相对时延；b表示用户k传输的第mkkk*၃ষ྇໐ǖ2006-10-08ኀࢿ྇໐：2006-12-25૥஘ሲ෹：国家自然科学基金资助项目（60507007）第6期兰元荣等：多径衰落信道下基于子空间的RLS盲多用户检测35(m)(m)个信息比特，它们是独立的随机变量，设等概率取{−1,1}；

7、h，τ分别表示用户k的第l个信道系数k,lk,l和时延特性。N在一个符号间隔内，用户k的特征波形s(t)定义如下：s(t)=∑c(n)u(t−nT)。kkkcn=1其中N=T/T为扩频增益，T为码片间隔，c(n)∈{−1,1}为用户k扩频码的第n个码片，u(t)为码片冲激cck函数。假设本文所研究的CDMA系统为同步系统，即τ=τ=...=τ=0，则对应同步系统接收端的表达12K式为LMK(m)(m)(m)y(t)=∑∑∑hAbs(t−mT−τ)+υ(t)（2）k,lkkkk,ll=−11m==MkKL(m)(m)(m)在一个符号间隔内y

8、(t)=∑∑hAbs(t−τ)+υ(t)（3）k,lkkkk,lk==11l(m)(m)(m)为了简单起见，已假设h，τ与具体的时间没有关系，进一步假定τ=τ=(l−1)T，则k,lk,lk,