TD_SCDMA的联合检测技术
基于TD-SCDMA的改进的联合检测算法及仿真

KEYW O RDS:C mp e i ; l o lxt Mut u e ee t n;on ee t nag r h Do y i— s rd tci J itd tci loi m; wn — l k o o t i n
提出的单用户检测算法 ,F—B E—S 单用 户检测迫零块 Z L D(
ag rt m a e n F v sp o o e n t e p p r h e l o i m e u e e c mp e i e r a l o a e loi h b s d o Fri r p s d i h a e .T e n w a g rt r d c st o l xt r ma k b yc mp r d h h y
jit eet na oi m MMS on dtci l r h o g t E—B E —S S ni poe loi m i po oe epp r h loi m L D, Oa rvdagrh rp sdi t a e.T ea rh m t s nh g t cnof oddtci e om n ew e h n e c ag lw a f r o eet npr r a c h nca nl h nei s .M roe,al scm l tdjit e cin eg o f s o oe vr s o pi e on dt t e c e o
维普资讯
第 4 第l 2卷 0 期
文章编号 :0 6—94 (0 7 1 10 38 20 ) 0—0 9 20—0 5
计 算 机 仿 真
27 O 0 年1月 0
基 于 T —S DMA 的改进 的联合 检 测 算法 及仿 真 D C
黄柏 圣 , 家栋 许
( 西北工业 大学 电子信息学院, 陕西 西安 7 0 7 ) 10 2
中国 td-scdma标准

TD-SCDMA是中国自主研发的3G移动通信标准。
该标准全称为Time Division-Synchronous CDMA(时分同步CDMA),是中国电信行业百年来第一个完整的移动通信技术标准。
TD-SCDMA采用了智能天线、联合检测、接力切换、同步CDMA、可变扩频系统、自适应功率调整等技术,具有系统容量大、频谱利用率高、抗干扰能力强等优点。
TD-SCDMA是我国向国际电信联盟提交的第三代移动通信系统标准,并被接纳为国际第三代移动通信三大主流标准之一。
该标准的提出不经过2.5代的中间环节,直接向3G过渡,非常适用于GSM系统向3G升级。
TD-SCDMA是我国具有自主知识产权的通信技术标准,与欧洲WCDMA、美国CDMA2000并称为3G时代主流的移动通信标准。
目前,TD-SCDMA已经进入了标准成熟后的完善阶段,主要在完善HSD-PA、HSUPA和MBMS 等重要特性的标准化工作。
TD-SCDMA标准的长期演进 (LTE)工作也取得了初步成果,两个候选方案的关键参数已经基本确定,相关性能仿真工作已在全面展开。
TD-SCDMA标准的专利数量和质量在不断提高,联盟产业联盟之链在国际标准推进过程中已全面进入标准演进后的产业化和商业化拓展阶段。
如需了解更多关于中国TD-SCDMA标准的信息,建议查阅相关资料或咨询专业人士。
联合检测技术在TD-SCDMA中的应用

邓 南新
科 技论坛 f『f
孟 丽 囡
联 合检测 技术在 T — C MA 中的应用 DSD
( 辽宁工业大学 电子与信息工程 学院, 辽宁 锦州 110 ) 2 0 1
摘 要: 联合检 测技术是 T — C MA系统关键技术之一, DSD 联合检测技术主要应用于 T — C MA的上行链路。 D SD 本文在介 绍基于联合检测(D) J 和 基于 R K A E的 两种不同时分同步码分 多 ̄ ( D S D J T — C MA) / z - 机原理和算法的基础上 ,  ̄ 仿真比较 了这两种接收机在 T — C MA 系统上行链路在不 DSD 同多径衰落和移动速度条件下的传输性能。仿真结果表 明, 在上行链路 中, 联合检测接 收机性能明显优 于 R K A E接收机。 关 键词 : 合检 测 ; 联 时分 同 步码 分 多址 ; A E接 收 机 ; RK 多径 衰 落
= - 1
^
图 2联 合检测 与 R E接收之 间的仿 AK
真性能比椒 高 斯白噪声 )
逆, 使得 Z — L F B E法完全可以在实际系统中应用。 T — C MA系统上行链路采用的是线性算法中的 DSD 迫零线 陛 衡( F B E 法 。 z—E) 4R K 技术的基本原理 A E R K 技术是对每个路径使用一个相关接收 AE 机,各相关接收机与被接收信号的—个延迟相关, 然后对每个相关器的输出进行加权 , 并把加权合并 成—个输出,以提供优于单路相关器的信号检测, 0 6 c × = ,“ _ ( 然后在此 基础上进 行解调 和判决目 ∽= ∞ l 噬 … I 1 . ) 因 , 此 接收机突发时蹉 收信号可以表示为: 娃 第k 个用户的信道冲激响应采用抽头延迟线 P +n : () 模型可表示为 、 2 } ( =∑ qf ( ) f ) (6 )卜 其中,是 ( 一 P + 维接收信号向量 , A是扩 其中L 为多径信道中可以分解的路径数, ( q 频码 c 和信道脉冲响应 h 构成的系统矩阵, 它是一 个( + 1 // w一) O 维矩阵, x 代表 K个同步用户信号 为多径衰落信道中第 条路径的时间延迟 , 为单 的系统响应 ,它包含了 II MA 成分 ,代表噪 位抽样信号。 S和 I n 声序列。系统矩阵 A可以表示为: 第 k个用户 的 md m l序列经过第 l ia be 条路
TD-SCDMA联合检测性能测试分析

3 测试结果 与分析
测试结果如下:
表2 接 收机解调性 能(话音 )测试结果
( )通 过本 地操作维护终端进 行用户的模拟建链 和 4 BE ( L R 误块率 )统计; ( )设定矢量信号源 的载波功率 (o,本小 区用户 5 Ir
次测试所 有用户信号经相同的衰落模拟信道 。
曩
由这两 处简化 引入 的差异可 通过对 测试结 果进行 修 正来消除,修正的依据是简化前后基站接收机 性能的仿真
结果对比差值 ,具体结果参见图1 和图2 测试步骤 : ( )关闭所要测试 的基站收发信机 ,按 照图1 1 和图2 进行设备连接, 开启基站设备 ; ( )由矢量信号 源生成有用用户和背景 用户 信号, 2 表 1 衰落信道定义翻 图2 测试装置连接
,
的联 合 检 测 是 T D 关 键 技 术 之
,
一
,
在理论
为 了弥补这
一
方 面 的不 足
,
本文 参 照 3 G P
P T S 2 5 14 2 和
.
上 可 以 有效 地 克 服 多 址 干 扰
但 其 干 扰 抑 制 性能会 受 到 无
”“
‘
T 行标 Y D / 2 0 0 5 H 1 4 7 ~ 的基 站接 收机 性 能 测 试 方 法 进 行 了
每 个用 户 占用一 个扩 频 因子 为8 的码 字; 信 号源 基带 信
号 经 内置 的 基 带 衰 落 模 拟 器 模 拟 信 道 衰 落 , 然 后 与 内 置
圈 团 圆
A WGN ( 高斯白噪声 )信号源生成 的用于模拟外小区干扰 的A WGN 信号叠加后送至信号源射频输入端 口; ( )调 整S 2 0 3 MU 0 A矢量信号源 内置的A GN信号 W 发生器输 出功率,使得 RR 4 ( U0 射频远 端单元 )输 入端
TD-SCDMA介绍

TD-SCDMA介绍TD-SCDMA特点浅析TD-SCDMA是3G标准的一种,是由中国大唐电信提出的一种3G空中接口的物理层标准。
TD-SCDMA的提出比其他标准较晚,这给其产品成熟性带来一定的挑战,但在另一方面,TD-SCDMA吸纳了九十年代以来移动通信领域最先进的技术,在一定程度上代表了技术的发展方向,具有前瞻性和强大的后发优势。
与其他3G标准相比,TD-SCDMA系统及其技术有着如下突出优势:频谱效率高TD-SCDMA系统综合采用了联合检测、智能天线和上行同步等先进技术,系统内的多址和多径干扰得到了极大缓解,从而有效地提高了频谱利用率,进而提高了整个系统的容量。
具体来讲,联合检测和上行同步可极大降低小区内的干扰,智能天线则可以有效抑制小区间及小区内的干扰。
另外,联合检测和智能天线对于缓解2G频段上更加明显的多径干扰也有极大作用。
所以,TD-SCDMA系统的这一特点决定了它将非常适合于在3G网络建设初期提供大容量的网络解决方案。
支持多载频对TD-SCDMA系统来说,其容量主要受限于码资源。
TD-SCDMA支持多载波,载频之间切换很容易实现。
因为TD-SCDMA是时分系统,手机可在控制信道时扫描其它频率,无需任何硬件轻松实现载波间切换,并能保证很高的成功率。
另外通过多载波可以消除导频污染以及突发导频,从而降低掉话率。
因为 TD系统可以将邻小区的导频安排在不同的载波上,从而降低导频污染。
大家都知道导频污染是CDMA系统最头疼的地方。
TD在这方面有独特优势。
另外TD在室内覆盖方面也有很大优势。
不存在呼吸效应及软切换用户数的增加使覆盖半径收缩的现象称之为呼吸效应。
CDMA系统是一个自干扰系统,当用户数显著增加时,用户产生的自干扰呈指数级增加,因此呼吸效应是一般CDMA系统的天生缺陷。
呼吸效应的另一个表现形式是每种业务用户数的变化都会导致所有业务的覆盖半径发生变化,这会给网络规划和网络优化带来很大的麻烦。
TD-SCDMA系统中联合检测算法及实现过程

c
c
:
●
道数据 相乘 , 展宽 信 号 带 宽 。将 比特 速率 的数 据流
转换成 具有码 片速 率 的数据 流 , 频通 常 也 叫做 信 扩
×
c
c
×
”
道化操 作 , 使用 的数字 序列称 之为信 道化码 。 所
扰码 也是 用一 个 数 字 序 列 与 扩 频 处 理 后 的数
c i:Me () 1
来 自其他用户的干扰 当作有用信号来处理 , 充分利
用 了用户信 号 的扩频 码 、 幅度 、 时和 延迟 等 信 息 , 定 从 而大 幅度 地 降低 多址 干 扰 、 大 容 量 , 低 功 率 扩 降
控制 要求 , 削弱远 近效应 。 2 本 文主 要 探 讨 联 合 检 测 的基 本 原 理 以 及 它 在 T -C MA系统 中的具体 实现 流程 j DSD 。
式() : 1 中 d为检 测后 的用户 数据 。展 开式 ( ) 1 得
:
MAd +M n :
1 物 理 信 道 接收 模 型
T —C MA系统 的上行链 路信 号接 收模 型如 图 DS D
1所 示
收稿 日期 :0 00 —8 2 1 -12
da ( ig MA) d+da ( ig MA) d+Mn
1 个小 区 内会 配 置 4个基 本 的 Mia l , 是一 dmb e码 但
c
l ’
’
c c
×d ×d
c
-
个 关键 的步骤 就 是 求 出系统 矩 阵 A 。系 统 A 主
:
要是 由扩频 码 、 扰码 和信 道 冲击 响应 构成 。
基于遗传算法的TD-SCDMA多小区联合检测优化技术

『… 詹, , 厝1
●
扰 一直是其 组网过程 中主要挑 战之一 ,多 小区联合 检测是有 效解决 邻区同频 干扰的重要 手段 ,但 是由于
其计 算量庞大 ,一般实施 较复杂 。基于遗 传算法的研究 能够有效 的对于 TD —SCDMA中多小 区联 合检测
中庞 大的计算 复杂度予 以收敛 ,同时能够保 证有效 的检测精 度。本文首 先对TD SCD MA同频 干扰问题 进行 简要介绍并 分别对遗 传算法 以及优化后 的遗传 算法予 以阐述 ,同时 ,通过仿 真结果对 基于优 化的遗
的 人 口矩 阵 是 随 机 产生 的 。
公式 () 1是联合检 测的干扰矩 阵 ,其 中 代表进 入 干扰矩 阵 的不同用 户接收 功率 向量 , 代表埘时 隙经
各 自匹 配 滤 波 之 后 的 接 收 向量 ,R 表 征 脚 时 隙 中 经扰
码与扩频码组 合后 的复 合码干扰矩阵 ,b 表示待检测 的
传 算 法 的 多 小 区联 合 检 测 性 能 进 行 验 证 。
引言
T D-S DMA作 为具 有 自主知 识产权 的3 C G技 术标
准 ,在 大 规 模 的 网络 商 用 以 来 ,邻 区 之 间 的 同 频 干 扰
一
公共 信道 ( S ) 频干 扰 、导 频 同频 干 扰 及业 务时 隙 T O同 同频 干扰 ,其 中公共 信道 与导 频 同频干扰 可 以采 用 网 规 网优 手段 、N频 点组 网 、联 合检测 、Up h fi g s i n 等 t
由于缺 乏与 待处 理问题 的有 机结 合 ,算法性 能仍 然有
很 大 的 优 化 空 间 。 本 文 通 过 提 出 一 种 基 于 增 强 型 遗 传
TD-SCDMA关键技术浅析-联合检测

频 域传 送 不 同用 户 的数 据 ,使 整个 系 统 的容 量大 幅 度地 提 高 。若 要 提高
系统 容量 就 要 降低 系统 的干 扰 ,从 码 的 正交 性 角度 来 说 ,只 要找 到 符合 要
求 的正交 码 ,再 通 过扩 频技 术 使不 同用户 间保 持正 交 关系 就 能 降低 干扰 。 但 实 际的T D D 模式 中 由于无 线信 道 的时变 性 以及 多径 效 应等 ,使 同一 个用 户 信 号 经过不 同路径而 形 成的 符号 间 多径干 扰 ( S ) ,而不 同用 户之 间存 在 II
x 是要解 调 的用 户信 息 ,所 以,关键 是 求A 阵 ,要想 求解A 阵 ,必须 先 了 矩 矩 解 A 阵 和哪 些 因 素有 关 。我 们 知道 用户 发 射 的数 据 符号 序 列d 矩 ,要经 过扩 频 码 c 作 、信道 的冲击 响h 响后 ,还 有 噪声n 操 影 干扰 影响 ,那 么到 达接 收端
信 息
i 蠢一 j VALLEJ 科 学 L
TD—S MA关 键 技 术 浅 析 一 合 检 测 CD 联
钱 李
浙江 杭州 305 ) 1 0 3 ( 浙江华为通信技术有 限公司
摘
要 : 具有 中 国自己的知 识产权 的3 国际标 准T — C M G D S D A目前 已经 大规模 的进入 商用阶段 。T — c M 能够在 国际标准 中脱颖 而出来 源于该 系统拥有 多项关键 D sD A
20年 1 7 09 月 日,工 业 和信 息化 产 业部 分 别为 中 国移 动 、 中国联 通 和 中 国 电信发放 3牌 照 ,标 志着 我 国正式进 入3 时代 ,并 大规模 进入 商用 阶段 。 G G T-CM 标准 的提 出与其 他两 种制 式具 有明显 的技 术上 的优势 ,表 现在 频谱 DSD A 资源利 用率 高、系 统容 量大 、抗干 扰能 力强 、上下 行 时隙分配 灵活 等各 个方 面 ,此 外T~ CM系 统还 比较适 合在 为人 口密集 地 区提供 较大 的话 务量 、吞 DSDA 吐量 以及多媒 体业 务。这 些突 出优势源 于 该系统 实现 了多种 关键 技术 。 联合 检测 :
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$I $ 最小均方误差线性均衡法— ++)H ( FGH 在 DE ( FGH 法 的 基 础 上 , 人 们 提 出 了 性 能 更 高 的 ++)H ( FGH 法。最小均方误差均衡法的基本思想是计算经 线性变换的接收数据和传统检测器的软判决输出之间的均 方差, 并使之最小。 ++)H ( FGH 法可表示为:
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式 < A = 右端中 B 第 8 项为期望信号; 第 $ 项为 +,C > C)C; 由式 < A = 可知, 线性联合检测算法的方向就是 第 # 项为噪声。 根据一定的准则选取 %’( 矩阵, 使得 +,C > C)C 和噪声对估计 值的影响尽可能小。 根据选择 %’( 的准则不同,联合检测算法可分为两类: 线性算法、 判决反馈算法。判决反馈算法是在线性算法基础 上经过一定的扩展得到,计算复杂度较大;因此在实际应用 中, 通常采计算量较小、 形式较为简单的线性算法。 线性算法 包括迫零线性均衡算法 (DE ( FGH)和最小均方误差线性均 衡算法 < ++)H ( FGH = 。 #I 8 迫零线性均衡法— DE ( FGH 法 基于 J5.! ( +5/KLM DE ( FGH 法的核心思想是迫零滤波, 估计的 DE ( FGH 法可以表示为使下式最小化:
( 引言
(61.7 <1H151*0、 =;028C*0*/5 -*D7 <1H151*0 6< & =-<>? (E047C0341*039 >/941O97 ?22755) 是我国自主提出并已得到 E6G (687 %CD V707C341*0 W3C4N 以及 %VWW 67972*../012341*0 G01*0) 承认的第三代移动通信国际标准。 07C581O WC*J724) -<>? 系统 中,由于多个用户的随机接入,所使用的扩频码集一般并非 严格正交, 非零互相关系数会引起各用户之间的相互干扰即 (>?E) 多址干扰 ; 多址干扰的存在带来两个问题: 一是系统的 容量受到限制,二是远近效应严重影响系统性能。因此,在 6< & =-<>? 系统中,如何解决多址干扰将直接影响到系统 的容量和性能。 (!XY 年 Z7CD/ 在文献 [ ( \ 中以匹配滤波器加维特比算法 来 实 现 最 大 似 然 序 列 检 测 @ >3]1./. & T1M7918**D =7L/7027 <747241*0, >T= 检测 K ,可以有效地消除多址干扰和噪声,但 实现起来非常复杂, 不实用。于是后人提出了易于实现的次 优多用户检测器。根据对 >?E 处理方法的不同, 次优多用户 检测技术可以分为干扰抵消和联合检测 (又称为线性检测 ) 两种。 相比而言, 联合检测算法有计算量小易于实现的优点, 在实际中应用广泛。这里将详细分析在 6< & =-<>? 系统中 基于迫零线性均衡 (RS & ITB) 和最小均方误差线性均衡 @ >>=B & ITB K 的联合检测技术。
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)*’+, 系统的突发( -./01 )结构中专门定义了 23452-67 训 练序列,如图 8 所示。根据接收的 23452-67 序列和已知的 就可以估计出信道冲激响应。 估计方法见文 23452-67 序列, 献9#:。
( & 5 ( )‘ ;, (. 5 ( ) 0・ & 4 /・
. ^ ( … - < & ^ ( … /, ; ^ ( … 0 4 + & (
(# ) 式 就是 6< & =-<>? 系统多址接入的矩阵和向量表 (# ) 中的 ’ 和 & 估计出 达方式, 联合检测的目的就是根据式 用户发送的 !。
的技术。介绍了联合检测中的两个次优算法—— — 迫零线性均衡算法和最小均方误差均衡算法,并在理论上比较了它 们抗干扰的能力。 【关键词 】联合检测 6< & =-<>? 迫零线性均衡 最小均方误差线性均衡
!"# $%&’( )#(#*(&%’ !#*"’&+,#- &’ !) . /0)12 /3-(#4
Байду номын сангаас
户 . 总的冲激响应:
( .) ( .) ( . ) ( .) ( .) .) 6 (3 2 % 3# … 30 4 + 5( #( . ^ (… ( , ( )2 7
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接收机接收到的总信号 8 为 - 个序列的集合, 每个序列 的长度为 /0 4 + & (, 可表示如下: & ^ @ 8( , 8# … 8/0 4
收稿日期: #$$% & $’ & (( 。 邹 炯: 女, 硕士生。主要研究方向为无线通信。
# 系统模型
假设在采用线性数据 调制和解调的 6< & =-<>? 系统 中, 同一个频率及同一个时隙内, 有 - 个用户传输有限长度的 数据;其中第 . 个用户发送的经过线性数字调制后长度为 /
( .) 的数据用 ! 表示;相应于该用户的扩频码序列由长度为 0 ( .) ( .) 的矢量 " 表示; 其信道冲激响应用长度为 + 的 # 表示。 ( $1 ( .) 由扩频序列矩阵 " 和一个向量 # 的卷积可以得到用
6 6
+ &(
K 6 2 ’! 4 &
@#K
其中, & 为噪声, * 和 9 分别表示如下:
(( ) ( #) ( -) 6 (* ) (*(, 2 , !2 * …* *#… *-/ )
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@%K @’K @"K
’ ^ @ 9%: K _ 9
% ^ ( … /0 4 + & (,
( .) 23 ;
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参考文献 <!= 8 S7/4T )I +3N3.2 U/L-5-3631V LW H//L/ WL/ ,0VNXY/LNL.0 J5.0035N
+.613Z67 ( 5XX700 *Y5NN76I CHHH &/5N0I LN CNWL/2513LN &Y7L/VB 8!A"[ #$; A% \ !"
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