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《多载波CDMA_RAKE系统抗干扰能力分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第40卷第3期华中师范大学学报(自然科学版)Vol.40No.32006年9月JOURNALOFCENTRALCHINANORMALUNIVERSITY(Nat.Sci.)Sept.2006文章编号:100021190(2006)0320361205多载波CDMA、RAKE系统抗干扰能力分析1,213宋立新,黄天戍,李玲远(1.武汉大学电子信息学院,武汉430079;2.郧阳医学院计算机课部,湖北十堰442000;3.华中师范大学物理科学与技术学院,武汉430079)摘要:基于多载波传输技术和RAKE接收机原理,本文
2、提出了一种直接序列码分多址(DSCDMA)RAKE系统模型.当存在多址干扰和窄带干扰时,分析了系统在Rayleigh衰落信道下的性能,并与单载波RAKE系统及多载波DSCDMA系统性能作了比较.仿真结果表明:只要选择合适参数,多载波DSCDMARAKE系统有更强的抗窄带干扰及多址干扰能力,并能支持更多的用户数.关键词:多载波CDMA;RAKE接收机;Rayleigh衰落;窄带干扰中图分类号:TN914文献标识码:A近年来,不论是在商业应用还是军事应用领提出了一种多载波DSCDMARAKE模型,并在域,人们都对大带宽系
3、统表现出了浓厚的兴趣.然Rayleigh衰落信道下分析了其抑制窄带干扰的能而,当传输带宽过大时,系统内必然存在各种干扰力.同文献[427],本系统不要求各子载波频率间满信号,在正常通信中,系统必须设法抑制这些干足正交性条件,而是利用带限脉冲成形,通过子载[1]扰.直接序列码分多址(DSCDMA)被认为是用波频率分配,使各子波段频谱互不重叠,从而有效于大带宽无线通信中最理想的技术,然而,DS地抑制了邻信道干扰.CDMA系统对各种干扰非常敏感,在存在窄带干1系统模型扰(如部分频带干扰)情况下,当干扰功率足够高时,须使用干
4、扰抑制滤波器或陷波滤波器来抑制窄单载波系统和多载波系统频谱分布分别如[2]图1(a)、(b)所示.带干扰.但这些滤波器在有效地抑制干扰信号的[3]图1(a)给出的是频域单载波DS波形,由文献同时也使有用信号产生失真,而且,干扰滤波器使接收机的复杂度增加.[4]可知:多载波技术在高速通信系统中有很强的抗干BW11=(1+β),(1)Tc扰能力,这是由于多载波系统把信息分散到许多子式中,β为码片波形成滤波器滚降因子,Tc为与多载波上,大大降低了各子载波的信号速率,使符号载波系统有同样带宽的单载波系统的码片宽度.[426]
5、周期比回波延迟长.在实际的多载波DS在多载波系统中,整个系统带宽被划分成MCDMA系统中,各子载波信道是相关的并经受频个等宽频带(M是子载波数),如图1(b)所示,各子率选择性衰落,因此,每个子载波信道必存在多径.段频谱是互不重叠的,因此,每个子段带宽为面对这种多载波系统,一种可行的办法就是采1用RAKE接收机.RAKE接收机对通过多径信道BWM=(1+β)MT,(2)c的接收信号取得路径分集.它是通过先分辩信号路式中,MTc是多载波系统的码片宽度,f1,f2,⋯,径然后对它们进行相关合并最后形成检测统计来fM为各子
6、载波的中心频率.取得分集增益的.以用户k为例,其发射机结构如图2所示.本文基于多载波技术和RAKE接收机原理,收稿日期:2006206201.基金项目:公安部科研基金资助项目(2003422823201);湖北省教育厅自然科学重点项目(2004D00).作者简介:宋立新(1966-),女,湖北丹江口人,副教授,博士,主要从事数字通信研究.Email:songlixin66@163.com.362华中师范大学学报(自然科学版)第40卷频率选择性衰落信道,相干带宽为(Δf)c,每一子[8]段可分辩的路径数为:BWML=+
7、1.(4)(Δf)c因此,第k个用户的第m子信道的等效复低通响应可表示为:L-1(k)CM(T)=∑am,lexp(βjm,l)δ(t-lMTc),(5)l=0式中,am,l是独立的但不一定是均匀分布的Rayleigh随机变量,βm,l为在[0,2π]间独立均匀分布的随机变量.图1频谱分布图在通过由(5)式所描述的信道后,接收信号可表示为:L-1k∞(k)(k)r(t)=∑∑2Ec∑dvcnh[t-(n+l)·l=0k=1n=-∞M(k)(k)MTc-τk]∑αm,lcos(ωmt+θ′m,l)+m=1nw(t)+n
8、j(t),(6)图2第k个用户发射机框图(k)(k)(k)式中,θ′m,l=θm,l+βm,l,nw(t)为加性白高斯噪声,图2中“,I.M”是脉冲调制器,第k个用户的其双边带功率谱密度为η0/2,nj(t)为部分频带高(k)n随机二进制输入序列dv∈[-1,1],v=,N斯干扰,其功率谱密度为(参见图3):(k)[x]为小于或等于x的最大整数
