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超宽带(Ultra-wide Band,UWB)是当今无线通信领域三大新技术之一。在超宽带无线通信系统中,多用户检测技术能够抑制甚至是消除最主要的多址干扰的影响。而传统的UWB多用户检测算法虽对多址干扰的抑制甚至消除都有一定的效果,但效果不佳,特别是在多用户干扰下检测性能明显下降。为此本文运用量子粒子群优化(QPSO)技术,对离散量子PSO(DQPSO)、量子文化PSO(QCPSO)算法进行改进,并将两种改进算法应用到超宽带多用户检测中,以消除多址干扰对系统检测的影响,达到最佳判决效果,降低系统的检测误码率(BER),提高系统的检测性能。 具体研究内容总结如下: (1)常用超宽带多用户检测技术仿真分析。在描述多用户检测基本原理与性能度量上,对最优多用户检测技术、解相关检测技术和最小均方误差(MMSE)检测技术进行了仿真实验和对比分析,结果表明:最优多用户检测的检测性能是最优的,远优于解相关和MMSE多用户检测的性能。由于最优多用户检测技术很难实现,为此研究易于实现且优于解相关和MMSE的多用户检测技术具有重要的理论意义和实用价值。 (2)DQPSO和QCPSO算法的改进。为克服DQPSO算法在搜索后期接近全局最优解时,搜索速度变慢、易陷入局部最小值的问题,结合贪心算法的局部寻优特性提出DQPSO的改进算法;为克服QCPSO算法在解决离散问题时易陷入局部最优的问题,结合离散粒子群算法的思想提出离散QCPSO算法(DQCPSO)。经过经典测试函数的仿真和对比,结果表明:改进的DQPSO和改进的QCPSO算法(DQCPSO)在收敛速度和收敛精度上均得到明显提高。 (3)基于改进的量子粒子群优化算法的超宽带多用户检测技术研究。设计基于改进的DQPSO算法和DQCPSO算法的两种超宽带多用户检测模型,并进行仿真实验和对比分析,结果表明:改进的DQPSO检测技术和DQCPSO检测技术对降低多址干扰对系统检测的影响、降低系统检测的误码率和提高系统检测的性能有着明显的效果,且两种检测技术的检测性能几乎一致,均明显优于DQPSO和QCPSO以及解相关和MMSE等检测技术。