多用户联合检测技术研究.ppt

多用户联合检测技术研究
西安电子科技大学
孙恩昌
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多用户联合检测技术研究
干扰类型
系统中不同用户(包括同一小区的用户和不同小区的用户)的信号之间存在的相互干扰,称为多址干扰(MAI, Multiple Access Interference;或称为多用户干扰MUI,Multi-User Interference)
系统中同一信号的不同多径之间存在的相互干扰,称为符号间干扰(ISI,Inter-Symbol Interference;或多径干扰MPI,Multi-Path Interference)。
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多用户联合检测技术研究
提高频带利用率的两种途径:
其一,减小小区尺寸:但减小小区尺寸将导致频繁的切换(可通过适当的信道分配策略克服)
其二,降低频率复用因子(即每个簇中包含的小区数,也就是把整个资源分成的部分数):Is , co-channel interference),因为复用因子越小,使用相同频率的两个小区间的距离越小,导致干扰越大,而MUD (MUD,multi-user detection) 则不存在以上问题,因而利用干扰信息进行有用信号的检测是一有效的方法
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多径信道特性
频率色散(Frequency Dispersion)特性(时间选择性衰落):描述参数是多普勒扩展(Doppler Spread),或信道相干时间(Coherence Time)。如果多普勒扩展远小于发送信号的带宽(或者说,信道的相干时间远大于发送信号的周期),这种情况下的信道称为慢衰落(Slow Fading)信道。相反的情况称为快衰落(Fast Fading)信道。
时间色散特性(频率选择性衰落):描述参数是多径时延扩展(Delay Spread),或信道相干带宽(Coherence Bandwidth)。如果时延扩展远小于发送信号的周期(或者说,信道的相干带宽远大于发送信号的带宽),这种情况下的信道称为平坦衰落(Flat Fading)信道。相反的情况称为频率选择性衰落(Frequency Selective Fading)信道。
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角度色散特性(空间选择性衰落):描述参数是多径角度扩展(Angle Spread),或信道相干距离(Coherence Distance)。如果角度扩展小于天线波束的宽度(或者说,信道的相干距离大于天线单元间的距离),这种情况下的信道称为空间平坦衰落(Space Flat Fading)信道。相反的情况称为空间选择性衰落(Space Selective Fading)信道。
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CDMA系统中多用户检测的定义

联合考虑同时占用某个信道的所有用户或某些用户,消除或减弱其它用户对任一用户的影响,并同时检测出所有这些用户或某些用户的信息的一种信号检测方法
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多用户检测方法分类
次最佳检测器
多用户检测器
最佳检测器
线性检测器
非线性检测器
干扰白化
解相关
最小均方误差
干扰抵消
神经网络
判决反馈
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最佳多用户检测器
是一种最大似然序列检测器(MLSD)。MLSD需要计算2的NK次方个矢量的似然函数(N为数据长度、K为用户数),采用维特比算法后,运算复杂度按2的K次方增长。最佳的多用户检测需要提供所有用户的幅度和相位信息(需要进行估计),在实际应用中成本太高,难以实现。
次最佳多用户检测器
线性多用户检测器(linear MUD)
非线性多用户检测器(nonlinear MUD)
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线性多用户检测器(linear MUD)
在传统匹配滤波器的软输出后加一个线性算子L,以其输出序列作为判决矢量的算法
迫零多用户检测器(ZF MUD, Zero Forcing MUD;又称为解相关多用户检测器);
最小均方误差多用户检测器(MMSE MUD,Minimum Mean Square Error)
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非线性多用户检测器(nonlinear MUD)
有相减式干扰抵消(Subtractive Interference Cancellation)多用户检测器;
首先从总的接收信号中判决出其中部分的数据,根据数据和用户扩频码重构出数据对应的信号,再从总接收信号中减去重构信号,如此循环迭代
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