CDMA通信系统中多用户检测技术的研究.pdf

摘 要

码分多址（CDMA）系统是一个干扰受限系统，系统中存在多址干扰和远近
效应，这两种因素是限制 CDMA 系统容量的主要因素。多用户检测技术是第三代
移动通信系统的关键技术之一，可以有效的抵抗多址干扰和远近效应，显著的提
高系统容量。
本文综述了现今多用户检测算法的发展动态，并对传统的基于恒模算法的盲
多用户检测算法做出了改进。前人的大部分研究都是假设信道噪声为高斯白噪声，
而在此条件下提出的各种多用户检测算法在脉冲噪声存在的情况下出现了明显的
质量下降。但是，实际的物理信道中的噪声又往往是非高斯分布的，而是伴随着
大量的脉冲噪声。本文详细地论述了一种重要的非高斯分布模型，即α 稳定分布模
型，并采用它来模拟实际物理信道中存在脉冲干扰的噪声，并提出了几种新的适
用于脉冲噪声中的多用户检测算法。论文的主要内容和贡献概括如下：
① 深入研究了基于恒模算法的盲多用户检测技术，针对恒模算法在迭代过程
中受迭代步长影响的特点，提出了一种优化步长的改进算法，仿真结果表明该算
法可以有效地提高系统收敛速度。
② 重点研究了脉冲噪声中的盲多用户检测技术。采用α 稳定分布来模拟实际
信道中存在的脉冲噪声，通过广义正态信号处理中的分数低阶矩理论，提出了几
种有效的方法，包括基于最小 p 范数准则、基于广义恒模算法以及基于最小二乘
广义恒模算法的盲多用户检测技术。计算机仿真结果表明所提出的这几种方法不
仅适用于高斯白噪声背景，而且在脉冲噪声中也能够有效的抑制脉冲噪声带来的
干扰和抑制多址干扰，具有很好的韧性。

关键词：多址干扰，多用户检测，恒模算法，α稳定分布，
I
ABSTRACT

Code Division Multiple Acess (CDMA) is a self-interfered system, where multiple
access interference (MAI) and near-far effect existing as the main factors restricting
CDMA system capacity. Multi-user detection is one of the key techniques in the 3G
mobile communication systems, which eliminate the multiple access interference and
relaxes the near-far effect, and consequently increase the capacity of the system.
This thesis focuses on the recent multi-user detection algorithms, and an improved
multi-user detection algorithm based on the conventional constant modulus algorithm is
given. The conventional multi-user detection methods which are under the condition of
AWGN (additive white Gaussian noise) channel assumption will incur significant
performance degradation when there is impulsive noise in the channel. However, many
physical channels, in the real situation, are not AWGN but coexisted with the impulsive
noise. An important non-Gaussain distribution model called α stable distribution is
introduced. Here, the α stable distribution is adopted to imitate t