CDMA系统中基于独立分量分析的盲多用户检测算法的研究

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码分多址(CDMA:Code Division Multiple Access)系统是一个干扰受限系统,系统中存在多址干扰(MAI:Multiple Access Interference)和远近效应,是限制系统容量的主要因素。多用户检测技术(MUD:Multiple User Detection)作为第三代移动通信的关键技术之一,在近些年来的大量研究基础上取得了很大的进步。它减少了多址干扰,解决了远近效应问题,显著提高了系统容量。其中CDMA系统的盲自适应多用产检测技术在检测时只需要期望用户的特征波形和定时信息,不需要干扰用户信息也不需要发送训练序列,具有实现复杂度低,对系统要求少以及可盲实现等优点,具有良好的应用前景。本文首先介绍了CDMA通信系统组成,介绍了扩频通信的原理及扩频序列的伪随机特性,指出了MAI存在的根本原因及MUD是第三代移动通信系统(The Third Mobile Communication System 3G)的关键技术:分析了现有主要的多用户检测技术,并对现有主要的盲自适应多用户检测方法进行了归纳总结,指出了它们的特性。其次介绍了盲多用户检测和独立分量分析(ICA:Independent Component Analysis)基本概念以及基本原理,论述了不同的ICA独立性准则,分析了常用的优化算法及算法性能评价测度。最后,分析了DS-CDMA(Direct Sequence-CDMA)矩阵信号模型和线性独立分量分析的数学模型,根据比较得出这两种模型具有相同形式。将独立分量分析应用于DS-CDMA系统的盲多用户检测中,提出了一种新型的基于ICA的盲多用户检测方法。仿真结果表明:该算法与传统RAKE接收机相比误码率性能在用户数量增大和远近效应严重的情况下都能较为理想的实现检测功能。
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