无线CDMA通信系统的多用户检测算法研究

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计算机技术特别是数字信号处理技术的应用,推动了无线通信技术进入快速发展时期。码分多址(CDMA)系统是一个干扰受限系统,系统中存在的多址干扰和远近效应是限制CDMA系统容量的主要因素。多用户检测技术是在传统检测技术的基础上提出的,充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对多用户做联合检测,其中,盲自适应多用户检测技术在检测时所需先验信息较少,是近几年来通信领域中研究的热点。本文首先对子空间方法多用户检测算法进行了研究。仿真分析正交预测逼近子空间跟踪(OPAST)算法子空间跟踪模块过程中,发现在不同遗忘因子条件下向量跟踪误差收敛性差,基于此提出了改进方法,以减小算法迭代过程中的误差积累,改善误差收敛性能。通过仿真分析,表明此改进方法能够有效提高算法的全局收敛性。然后,通过对线性受限最小二乘恒模(LCLSCMA)多用户检测算法的仿真研究,将其与子空间方法结合起来,提出一种改进的LCLSCMA算法,该算法克服了传统的最小二乘恒模(LSCMA)算法在信噪比环境恶劣的情况下性能不理想的缺点;较LCLSCMA算法而言,在信干噪比和误码率性能方面有着明显的优势。经过仿真分析验证,该算法在低信噪比和强多址干扰的条件下,能够有效的消除噪声子空间的干扰,显著提高了检测器的性能。从算法复杂度角度来看,虽然LCLSCMA_sub算法较LCLSCMA算法而言,多出了矩阵的特征值分解部分,但是由于特征向量的正交性,大大简化了矩阵求逆的计算,并且在低信噪比的情况下,算法收敛速度要快。最后,将改进后的LCLSCMA算法与阵列天线技术结合起来,体现了较好的输出信干噪比和误码率性能,进一步验证了改进后算法的正确性和有效性。
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