多用户检测技术

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1、多用户检测技术百科名片在传统的CDMA接收机中各个用户的接收是相互独立进行的。在多径衰落环境下。由于各个用户之间所用的扩频码通常难以保持正交。因而造成多个用户之间的相互干扰并限制系统容量的提高。这就需要使用多用户检测技术。多用户检测的基本思想就是把所有用户的信号都当作有用信号而不是干扰信号来处理。这样就可以充分利用各用户信号的用户码、幅度、定时和延迟等信息，从而大幅度地降低多径多址干扰。如何把多用户干扰报销算法的复杂度降低到可接受的程度则是多用户检测技术能否实用的关键。概述　　多用户检测技术(MUD)是通

2、过取消小区间干扰来改进性能，增加系统容量。实际容量的增加取决于算法的有效性、无线环境和系统负载。除了系统的改进，还可以有效的缓解远近效应。由于信道的非正交性和不同用户扩频码字的非正交性，导致用户间存在相互干扰，多用户检测的作用就是去除多用户之间的相互干扰。也就是根据多用户检测算法，在经过非正交信道和非正交的扩频码字，重新定义用户判决的分界线，在这种新的分界线上，可以达到更好的判决效果,去除用户之间的  多用户检测相互干扰。　　多用户检测的主要优点：它是消除或减弱CDMA中多址干扰的有效手段，也是消除或减弱

3、CDMA中多径衰落干扰的有效手段，并且能够消除或减弱CDMA中远近效应，简化CDMA系统中的功率控制，降低功率控制的精度要求，弥补CDMA中由于正交扩频互相关性不理想所带来的一系列消极影响，改善CDMA系统性能，提高系统容量、扩大小区覆盖范围。　　多用户检测的主要缺点：大大增加CDMA系统的设备复杂度，增加CDMA系统的处理时延，特别是对于采用自适应算法，以及对于扩频码较长的系统更是如此。多用户检测一般需要知道很多附加信息，如所有用户的扩频码、衰落信道的主要统计参量：幅度、相位、延时等，这对于时变信道，需

4、要不停地对每个用户信道进行实时估计才能实现，一般而言是非常困难的，而且参量估计的精度将直接影响多用户检测器的性能好坏。编辑本段工作原理　　假设有n个用户，每个用户发送数据比特b1b2?bn，通过扩频码  多用户检测系统模型字进行频率扩展，经过无线信道传输，加入了噪声n(t)，接收端接收的用户信号与同步的扩频码字相关，接收机相乘器由乘法器、积分和信息转存功能部分组成。解扩后的结果通过多用户检测算法去除用户之间的干扰，得到用户的信号估计值b^1b^2?bn^。多用户检测将不期望的多接入干扰从接入信号中分离。多

5、用户检测输出的是估测的数据比特。从原理图上就可以看出：多用户检测的关键取决于相关器的同步扩频码字跟踪、各个用户信号的检测性能、相对能量的大小信道估计的准确性等接收机的性能,也就是取决于捕捉到的能量、相位的影响和码跟踪差错。在理想情况下，与没有MUD的系统相比，MUD用户检测提高减少干扰2.8倍因子。实际情况下,MUD的有效性不到100%,也就是说取决于检测方案、信道估计、时延估测和功率控制差错。编辑本段发展历程　　多用户检测的想法最早在1979年由Schneider提出来。1983年Kohnoet.al.

6、发表了基于干扰消除算法的接收器的研究成果。1984年SergioVerdu提议和分析了最优多用户检测和最大序列检测器，认为多址干扰是具有一定结构的有效信息，理论上证明采用最大似然序列检测(MLSD)可以逼近单用户接收性能，并有效地克服了远近效应，大大提高了系统容量，从而开始了对多用户检测的广泛研究。　　但是MLSD结构是匹配滤波器加上Viterbi算法，其复杂度为2^k，K为用户数，这在工程上基本无法实现。后来开始研究各种次优化的多用户检测器，它可以用合理的复杂性实现较优化的性能，即在保证一定性能的条件下

7、能够将复杂度降到工程可以接受的程度。次优多用户检测方案，主要分为线性多用户检测和干扰消除多用户检测两个方面。线性多用户检测对传统检测器的输出进行解相关或其他的线性变换以利于接收判决，而干扰消除利用可靠已知信息对干扰进行估计，然后在原信号中减去估计干扰以利于接收判决。编辑本段线性多用户检测　　线性多用户检测主要有下面几类：解相关检测，最小均方误差检测，盲子自适应多用户检测和多项式检测。其中前三类只能用于短码系统，而多项式检测可以在长码系统中应用。线性多用户检测　　由Lupas和Verdu提议的解相关器(又称

8、为零驱动检测器)结构如图所  解相关器示意图示。这种检测器是将多用户通信环境的多址干扰等效为一个信道的传输响应矩阵，即码字之间的相关矩阵R，该矩阵仅与各用户的扩频序列以及序列间的相对时延有关。得到信道传输的逆矩阵T，就可以将多用户信号经过K个匹配滤波器的输出，再通过此逆矩阵进行求逆运算，以等效地消除各用户扩频序列间的相关性，从而达到消除多址干扰的目的。实际上T是一个非因果的无限冲击响应的矩阵传递函数，是不可实现的。在实际情况中