论文部分内容阅读
作为一种新颖的多址接入方式,多载波CDMA (MC-CDMA)充分利用了OFDM最优频率利用率以及CDMA的多址和频率分集,且系统容量和抗符号间干扰性能明显优于传统的单载波CDMA。这些特性使得多载波CDMA成为未来的宽带无线通信系统最有希望的候选。
由于CDMA是干扰受限系统,MC-CDMA也不例外,因此当通信用户数较多时多址干扰(MAI)成为最主要干扰。MAI不仅严重影响了系统的抗干扰性,也严重限制了系统的容量提高。多用户检测(MUD)通过显示地考虑发送到其它接收机检测的信号即联合检测这些信号缓解了接收到的信号非正交特性,从而大大改善了系统性能。可以说,MC-CMDA中的多用户检测技术是决定系统能否正常工作并影响系统性能的关键技术之一。虽然多用户干扰方面有许多的文献和学术研究成果,但是如今大多数的接受机仍然把多用户干扰当作背景噪声。其中主要的原因是目前许多的多用户干扰消除算法的算法复杂度较高而阻止了多用户干扰消除算法在实际应用中的实施。本文针对自适应MMSE多用户检测算法,在完全异步的通信环境下,进行了LMS自适应多用户检测的实现。LMS算法相比一般的多用户检测算法复杂度低,使用可变步长的LMS算法更可以提高跟踪的性能。在解决多用户检测复杂度的问题之后,本文进一步利用最小输出能量的原理推导得到无需训练序列的、盲的自适应LMS多用检测算法,可以大大的节省带宽的开销。通过仿真证明无论是基于训练的LMS,还是盲LMS自适应多用户检测算法都能较好的在完全异步的多载波CDMA通信环境中工作。
除了多用户干扰之外,由于无线信道的复杂特性,使得无线通信系统的设计存在巨大的挑战性,主要是由时变多径传输,多普勒扩展,互信道干扰,非平稳以及非线性、非高斯特性等多种因素造成的。而基于迭代蒙特卡罗技术的算法在求解无线通信中最佳信号接收问题的贝叶斯解方面尤为有效。粒子滤波器便是这个强大工具的产物。本文提出了使用粒子滤波器进行多载波系统的信道估计。文章重点分析了重要采样算法和重采样算法,并对它们作个改进以适应无线时变信道,对于粒子滤波器的核心部分重采样算法进行了更具灵活性的改进,不但在重新分配粒子的算法上做了改进,并且在分配粒子的时候引入向外延拓的粒子,以便适应信道的变化。最后通过信号级的仿真和系统级的仿真证明了粒子滤波器可以有效地进行信道估计,并且有较好的跟踪性能,相比其他的信道估计方法有较大的优势。