第六章 多用户检测.

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多用户检测的发展现状和分类

多用户检测的发展现状和分类
Sca c n c n l g n o a in H r l in e a d Te h oo y In v t e ad o

Q:! Q
学 术 论 坛
多用 户检 测 的发 展 现状 和 分 类
张银 玲 杨红英 张勇 ( 解放 军蚌埠坦 克学院 实验 中心 安徽蚌 埠 2 3 1 ) 3 0 3
用 户检 测 的 广 泛 研 究 。
解 相关 判决 反馈 检测 器 由D e u l l n 进一 步 实用 化 。 a g 1 9 年 提 出 了基 于 Hal e W n 于 98
大 地 提 高 系统 容 量 , 此 , 们开 始 了对 多 A于 1 9 年 提 出 , 先 对 接 收 信 号 进 行 线 子 空 间 跟 踪 的 盲 多 用 户 检 测 算 法 一 一 从 人 93 首
杂度 却 是 随 着 系统 用 户 数 的 增加 呈指 数 关 序 进 行 串行 干 扰 抵 消 , 终 达 到 抑 制 多址 最 系增 长 的 , 系统 用 户 数 目较 大 时 运 算 量 干 扰 的 目 的 。 当
相 当 的 大 , 对 于 硬 件 的 实 现 来 说 几 乎 是 这 不 可 能的 。 以 , V r u 后 , 们便 把 研 扰 抵 消( i ) 法 , 用 多 级 非 线性 结 构 来 所 继 ed 之 人 sc算 采 究 的 重 点集 中在 各 种 次 优 多 用 户检 测 方 法 消除 多址干 扰 。 后 , 1 9 年V r n s 出 随 在 9 0 a a ai 提 上 优 于 传统 检 测 器 的 检 测 方法 , 样 便 于 线 性 多 级 检测 ) 它主 要 的 想 法是 将 最 大 似 这 , 硬 件 上 的 实 现 , 以 加 快 投 入 实 际应 用 的 然 多 用 户检 测 技 术应 用 到 每 一 级 中 。 的 可 它 步伐。 此后 的 一 段 时 间 , 们 的研 究主 要 是 缺 点 是 要求 上 一 级 得到 的判 决 信 号 比较 准 人 集 中在 AWG N信 道 下 的 , 解相 关 检 测器 、 匹 确 , 且 , 而 级数 越 多 , 时延 越大 。 is lr D v a 等于 a

移动通信技术考试重点

移动通信技术考试重点

第一章概论1.1 移动通信及其特点1、移动通信就是通信双方至少有一方是在运动中实现通信的通信方式。

2、移动通信的特点:1、移动通信必须利用无线电波进行信息传输。

2、移动通信是在复杂的干扰环境中运行的。

3、移动通信可以利用的频谱资源非常有限。

4、移动通信系统的网络管理和控制必须有效。

1.2 移动通信系统的分类1、按工作方式可以分为同频单工、异频单工、异频双工和半双工。

2、按多址方式可以分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等。

3、按业务类型可以分为电话网、数据网和综合业务网。

4、按服务范围可以分为专用网和公用网。

5、按信号形式可以分为模拟网和数字网。

6、按照通话状态和频率使用的方法,移动通信可以分为单工制、半双工制和双工制3种工作方式和频分双工(FDD)、时分双工(TDD)两种双工制式。

7、多址方式有频分多址(FDMA),时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)。

模拟式蜂窝移动通信网采用频分多址方式,而数字式蜂窝移动通信网采用时分多址方式。

8、1G网FDMA 、2G网TDMA/FDMA、3G网CDMA,其中CDMA是唯一使用软切换通信方式。

1.3 常用移动通信系统1、大区制移动通信系统是早期采用的,它一般设有一个基站,一般覆盖范围半径30km~50km,用户数约为几十个至几百个。

2、GPRS是GSM向第三代移动通信系统的演进。

GPRS为2.5G网、GSM为2G网。

习题小结单工制:分为单频单工和双频单工。

特点是双方采用“按—讲”的方式。

双工制:指通信双方的收发信机均同时工作,任一方在发话的同时,也能听到对方的语言。

模拟或数字式的蜂窝电话系统都采用双工制。

SDMA:空分多址指通过空间的分割来区别不同的用户。

小区制:将一个大区制覆盖的区域划分为若干小区,每个小区(Cell)中设立基站(BS),与用户台(MS)间建立通信。

频分复用:在频分制的蜂窝系统中,每个小区占用一定的频道,而且各个小区占用的频道是不同的。

CDMA

CDMA

在 D — D S C MA 同 步 系统 中 ,传 统 检 测 器 是 由 K 个相关器组成 , 相关 检 测 器 可 以 由匹 配 滤 波 器 代 替 ,

输 入
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d () ,
实 际 上 传 统 检 测 器 是一 个 匹配 滤 波 器 组 ,因 此 第 k
个 用 户 支 路 相 关 器 的 输 出 为
上 来 , 国际 电联 (T I U)将 该 系 统 命 名 为 I - 0 0 在 3 系 统 中 , MT 2 0 。 G C MA 系 统 成 为 了 最 具 竞 争 力 、最 具 发 展 前 景 的 无 线 多 址 技 术 。 D
C MA 系 统 具 有 通 信 容 量 大 、 区 切 换 平 滑 、 D 越 良好 的通 信 安 全 性 等 一 系 列 优 点 , 在 商 用 化 过 程 中仍 有 许 多 关 键 技 术 问 题 需 要 解 决 , 中 但 其

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图 1 多 用 户 检 测 接 收 机 的 一 般 结 构

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维普资讯
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CM D A移动通信系统中的 多用户检测技术
Z a gJuo g F n a g e g h n iIn e gGu n z n

软件测试报告多用户同时操作测试报告

软件测试报告多用户同时操作测试报告

软件测试报告多用户同时操作测试报告软件测试报告:多用户同时操作测试报告1.引言在软件开发过程中,对于多用户同时操作的测试是至关重要的一项任务。

这项测试可以帮助开发团队评估软件在多用户环境下的性能、可用性和稳定性。

本报告旨在提供多用户同时操作测试的详细结果和分析,以便开发团队能够根据测试结果做出相应的优化和改进。

2.测试环境和配置为了模拟真实的多用户环境,我们在以下配置条件下进行测试:- 操作系统:Windows 10- 软件版本:XYZ软件1.0- 硬件配置:Intel Core i7处理器,8GB内存- 网络环境:局域网,带宽100Mbps3.测试目标我们的测试目标是评估在多用户同时操作下,XYZ软件的性能和稳定性,包括以下关键方面:- 响应时间:多用户同时操作下,软件的响应时间是否在可接受范围内。

- 并发性能:多个用户同时进行操作时,软件在处理并发请求时的性能表现。

- 数据完整性:多用户同时操作下,软件对数据的处理是否准确,数据是否存在丢失或损坏的情况。

- 错误处理:多用户同时操作时,软件在出现错误或异常情况下的处理能力。

- 负载容量:多用户同时操作下,软件的负载容量是否满足实际需求,不会导致系统崩溃或严重延迟。

4.测试方法和步骤为了全面评估软件在多用户环境下的性能和稳定性,我们采取了以下测试方法和步骤:1) 配置测试环境:根据上述环境和配置条件,确保测试环境的一致性和稳定性。

2) 定义测试用例:根据软件功能和用户行为,定义一系列多用户操作的测试用例,涵盖不同功能模块和并发场景。

3) 设置并发用户数:根据实际需求和软件容量限制,设置不同的并发用户数进行测试,例如10、50、100个用户同时操作。

4) 执行测试用例:按照预定义的测试用例,模拟多用户同时操作,并记录关键指标和数据。

5)检查测试结果:根据测试记录和指标,评估软件在不同并发场景下的性能和稳定性。

6)分析测试结果:对测试结果进行全面分析,查找性能瓶颈和存在的问题,并给出优化和改进建议。

CDMA关键技术

CDMA关键技术

CDMA关键技术是3G的基础。

本文从多址技术、RAKE接收机、多用户检测、功率控制、软容量、软切换、地址码的选择、分集技术共八个方面对CDMA中所采取的关键技术进行论述,目的使大家对CDMA的关键技术有一个全面的了解。

CDMA关键技术简介一、RAKE接收机RAKE接收机是用来完成时间分集的,在CDMA系统的基站和移动台中都有。

接收机能够分辨和合并时延差大于码片速率的信号,得到信噪比最大的合并接收信道。

RAKE接收机由多个相关器组成,每个相关器接收一径。

RAKE接收机完成多径合并。

多径分集接收改善了系统的性能。

二、功率控制为了克服宽带CDMA系统的远近效应,需要动态范围达80db的功率控制。

多址干扰是由远近效应产生的,快速功率控制可以减少多址干扰,保证网络容量,延长手机电池使用时间。

功率控制决定了DS-CDMA系统的容量。

功率控制的目标:所有的信号到达基站的功率相同(上行)。

1功率控制可以补偿衰落。

有三种功率控制原理:开环、闭环和外环。

v开环:开环功率控制主要用于克服距离衰减,从信道中测量干扰条件,并调制发射功率,以达到期望的误帧率(误块率)。

v闭环:闭环功率控制主要用于克服多普勒频率产生的衰减,以此保证基站接收到的所有移动台信号具有相同的功率,测量信噪比,并向移动台发送指令调整它的发射功率。

v外环:测量误帧率(误块率),调整目标信噪比。

三、软切换FDMA、 TDMA(GSM)系统中广泛采用硬切换技术,当硬切换发生时,因为原基站与新基站的载波频率不同,移动台必须在接收新基站的信号之前,中断与原基站的通信。

往往由于在与原基站链路切断后,移动台不能立即得到与新基站之间的链路,会中断通信。

另外,当硬切换区域面积狭窄时,会出现新基站与原基站之间来回切换的“乒乓效应”,影响业务信道的传输,为了解决这个问题在CDMA 系统中提出了软切换和更软切换的概念。

软切换:发生在具有同一频率的不同基站之间,利用分集技术,在切换过程中,移动台可同时与原基站和新的基站发生联系,不立即切断与原基站之间的通信。

多用户检测技术及其发展

多用户检测技术及其发展

数学原理、 系统模型和求解问题的思路 ; 对一些经典的基于二阶统计量和高阶统计量的算法进行数学理 论分析, 介绍了现在的研 究进展 , 出 一步的研 究方向。 指 进 关键 词 : 多用 户检 测 系统模 型 二 阶 统计量 高阶统计 量 : 中图分类号 :N 1 T 94
1 引言
A 其中 T是符号周期 ,u是第 u A 个用户的输入符号 集。各个信道的输入序列 { k } s[ ] 是独立同分布的且 相互独立的 () t是平稳 白噪声且独立于信道 的输入 序列 {u k }但不一定是高斯的。 S[ ] ,
图 3 1 线 性 MI O 信 道 模 型 . M
维普资讯
《 西藏科技)07 1 期 ( ) 0 年 2 总第 1 期 ) 2 7 7
信 息 技术
多 用 户 检 测 技 术 及 其 发 展
周 道
( 南京邮 电大学通信 与信 息工程 学院, 苏 南京 20 0 ) 江 10 3

要: 多用 户检 测技 术是 信号 处理 学界 所 关注的 一个 热点 问题 , 文主要 介 绍 了盲 多用户检 测技 术的 本
6 7
维普资讯
信 息 技 术
《 西藏科技>07 l 期( > 0 年 2 总第 17 ) 2 7期
. 接盲多用户检测算法就是先盲辨识信道 , 再对其进行 4 3 直接 盲 多用户检 测算 法 盲 均衡 以 恢 复 用 户 的 发 送 信 号 如 基 于 高 阶 统 计 量 4 3 1 直接 盲 多用户算 法 的可行性 。对 于 FRMIO .. I M (O) H S 和二 阶统 计 量 ( O ) S S 的算 法 , 接 方法 则 不 需 系统模 型 , 如 下 假 设 s : 任 意 的 Z≠0,ak H 直 做 5对 r ( n 要先 进行信 道辨识 , 而直 接从 接 收 信号 中恢 复用 户 的 ( ) Z )=K, K为 MI ( MO系 统 的用 户数 ) H( ) 不 即 Z是 发送 信号 , 如基 于有限 字符集 的算法 。 可 简约 的 , 由线性 系统理 论 可知 ,I FR系统辨 识 的充 要 4 1 基于高 阶统计 量 的盲 多用 户检测 算法 . 条件是 s , 5 在此条件下发送信号向量 d 1可以从接收 () 恒模算法 ( M : 种 算 法 发 展 的较 早 , 直接 C A) 这 是 信号向量 r 1 中恢 复 出来。结合 系统理论 的 B z t () eu o 或间接利用接收信号的高阶统计量 ( O ) H S 信息 , 留 保 恒等式 , 对于 H Z 存在一个有限次数 ( () L阶) 的左逆 了相位信息, 对信道可辨识I要求较低 , 生 允许辨识最小 矩 阵 w( ) 得 W“Z H( )=I z使 () Z ( .. ) 43 1 相位或非最小相位信道。但是该算法有 明显的缺点: 其 中 H 表 示 H r t n变 换 , emia i I 一 个 N×K的 K是 () 1 实现足够精度 的信道辨识需要大量的数据样本 , L 多项式 均衡器 且 W Z ()=∑W() ~, iZ VL>(K一1 2 ) 运算 量大 , 法收敛慢 ;2 仅 限于 高斯 加 性噪声 。 算 ()

无线网络知识要点

无线网络知识要点

第一章无线通信(或无线电通信)是指利用无线电波传播信息的通信方式。

无线电波是指在自由空间传播的电磁波。

与有线通信相比,无线通信不需要架设传输线路,不受通信距离限制,机动性能好,建立迅速。

1837年美国人莫尔斯(Morse)发明了有线电报1876年美国人贝尔(Bell)发明了有线电话1865年英国人麦克斯维尔(Maxwell)预测了电磁波的存在1886至1888年德国人赫兹(Hertz)验证了电磁波的存在1899和1901年英国人马可尼(Marconi)实现了无线通信1946年美国电报公司(AT&T)建设了移动电话服务系统。

1962年出现了寻呼机1979年在日本出现了蜂窝无线服务系统1982年提出并成立了GSM1988年美国高通公司提出CDMA无线电波以“横向电磁波”的形式在空间中传播。

传播速度为3 * 108m/s。

自由空间是不存在能量损耗的空间。

无线电波在自由空间传播时不存在能量损耗,但是会因为波的扩展而产生衰减。

衰减与发射天线增益、接收天线增益、发射机与接收机之间的距离有关。

卫星作为中继器的无线通信。

地球静止卫星:距离地球表面高度为35784Km的卫星的轨道周期等于地球自转一周所需的时间,如果卫星运动的方向与地球自转的方向一致,则卫星就会保持在地球表面上空的某一点几乎静止不变。

低轨道卫星:轨道高度在1500Km以下中轨道卫星:轨道高度在10000-15000Km高轨道卫星:轨道高度在20000Km以上网络分类:1. 按网络的地理位置分类1)局域网:简称LAN 2)城域网:简称MAN 3)广域网:简称WAN 2. 按网络的拓扑结构分类1)星型网络2)环形网络3)总线型网络(树型)3. 按传输介质(基础设施)分类1)有线网2)光纤网3)无线网4. 按通信方式分类1)点对点传输网络2)广播式传输网络5. 按网络使用的目的分类1)共享资源网2)数据处理网3)数据传输网:用来收集、交换、传输数据的网络,如情报检索网络6.按服务方式分类1)客户机/服务器网络2)对等网第二章从信源得到的电信号频率很低,称为基带信号。

无线通信中多用户检测技术的研究

无线通信中多用户检测技术的研究

无线通信中多用户检测技术的研究无线通信中多用户检测技术的研究一、引言随着移动通信技术的不断进步,人们对无线通信的需求日益增加。

然而,无线通信中存在着一些问题,其中之一就是多用户干扰的问题。

多用户检测技术的研究成为解决这个问题的关键。

二、多用户干扰问题在无线通信中,多个用户同时使用同一频段进行通信,就会产生多用户干扰。

这会导致信号的质量下降,通信速率降低。

因此,如何准确地识别并分离不同用户的信号成为解决多用户干扰问题的关键。

三、传统的多用户检测技术传统的多用户检测技术主要包括线性检测和非线性检测两种。

1. 线性检测线性检测是一种基于矩阵运算的检测方法。

它通过对接收信号进行线性变换,然后利用最小二乘法或最大似然估计等方法来估计发送信号。

然而,线性检测的计算复杂度很高,尤其是在用户数量较大的情况下。

2. 非线性检测非线性检测是一种基于迭代算法的检测方法。

它通过反复迭代改进估计结果,逐渐逼近真实的发送信号。

非线性检测可以提供更好的性能并降低计算复杂度,但也存在着收敛速度慢、局部最优等问题。

四、现代多用户检测技术为了克服传统多用户检测技术的局限性,近年来出现了许多新的多用户检测技术。

1. 图论检测图论检测是一种基于图论的检测方法。

它将多用户干扰问题转化为图的着色问题,通过合理地对图进行着色来实现用户信号的分离。

图论检测具有良好的性能和较低的计算复杂度,成为一种研究热点。

2. 深度学习检测深度学习检测是一种基于神经网络的检测方法。

它通过训练网络,使其具有识别和分离不同用户信号的能力。

深度学习检测充分利用了神经网络的优势,但也需要大量的训练数据和高计算资源。

3. 模型优化检测模型优化检测是一种基于模型优化的检测方法。

它通过优化模型参数,逐渐提高检测性能。

模型优化检测可以根据实际问题设计不同的优化算法,具有较好的灵活性。

五、多用户检测技术的应用多用户检测技术广泛应用于各种无线通信系统中,如LTE、5G等。

它可以提高系统的容量和吞吐量,改善通信质量,满足用户对高速、稳定通信的需求。

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T
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多用户检测波器
匹配滤波器组输出可表示为
Y RAb v
v n(t ) s(t )
T
其中
E{vv } E{ n(t )s(t ) s (t ) n(t )}
T
2 E{n 2 (t )}E{s(t ) sT (t )}
多用户检测,从
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若 jk≠0,则会产生二个问题:
(1)远近效应
若干扰用户离基站很近,期望用户离基站 很远,干扰用户在基站的接收功率比期望用 户在基站接收功率明显大,扩频序列与干扰 之间的相关就有可能比扩频序列与期望用户 信号之间的相关大,相关器输出干扰很严重, 期望信号甚至有可能淹没在干扰中,不可能 正确解调远近效应问题,除非使用严格的功 率控制。 CDMA 系统的主要技术障碍就是远 近效应。
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6.1.2
离散时间非同步模型
sq (t q ) 之间的互相关
T
非同步信号 s p (t ) 和 pq 定义为
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6.1.1 离散时间同步模型
接收信号:
r (t ) Ak bk ( j ) sk (t jT ) n(t ), t [ jT , jT T ]
k 1
k
T—比特(码元)间隔 bk ( j ) {1, 1} 为用户k发送的信息序列 1 2 代表接收能量 Ak —用户k的信号幅度, Ak 2 sk (t— ) 用户k的扩频波形
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引言
多用户检测是一种从接收机端的设计入手的干扰 抑制方法.它要解决的基本问题是:如何从相互 干扰的数字信息串中可靠地解调出某个持定用户 的信号。 多用户检测也称同信道干扰抑制、多用户解调或 干扰对消。 多用户检测技术的发展是通信技术中最重要的新 进展之一.
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6.1 系统模型与性能测度
若不同用户的特征波形(扩频波形)是正交的,那么
将接收信号与特定用户的扩频序列求相关的接收机 是最佳接收机.多址干扰根本就不存在。 然而,由于用户之间的不同步以及不同用户的信号 是以不同的时间延迟到达接收机的,所以不可能使 特征波形在所有可能的相对时延范围内正交。虽然 通过设计具有低互相关的特征码可以实现扩频波形 的近似正交,但只有当所有用户的信号到达接收机 具有大致相等的功率时,使用近似正交扩频波形的 匹配滤波接收机才能有效工作。
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6.1.1 离散时间同步模型
假定:所有可能的信息序列都是等概率的,→ 可忽略j(令j=0)
r (t ) Ak bk sk (t ) n(t ), t [0,1]
k 1
K
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匹配滤波器组
使用匹配滤波器组,每个滤波器与不同用 户的特征波形匹配
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匹配滤波器组
在同步情况下,匹配滤波器的输出为:
y1 (t ) r (u ) s1 (t u )du
0
T
yk (t ) r (u ) sk (t u )du
0
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T
期望用户k的离散时间输出
yk (i) Ak bk (i)
式中
T
j 1, j k

K
Aj b j (i) jk nk i iT
第i个码元间隔
jk s j (t )sk (t )dt
0
用户j与用户k的特征波形的互相关
nk n(t )sk (t )dt
0
T
高斯随机过程
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TDMA:时分
FDMA:频分
CDMA:码分:信号在时间和频率上重叠.
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引言
CDMA系统中的干扰
码间干扰(ISI):补偿在上章已讨论过。
多址干扰 (MAI) :多址干扰主要是由于多个 用户共享一个信道,不同用户之间必然产生干 扰,因此多址干扰也称多用户干扰。严格说来, 多址干扰包含同信道干扰和邻信道干扰,但在 于扰抑制中主要考虑的是同信道干扰。
第六章 多用户检测 西安电子科技大学 张林让
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6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 6.6 6.7
系统模型与性能测度 最佳多用户检测器 解相关多用户检测器 线性MMSE多用户检测器 自适应多用户检测 盲多用户检测 盲多用户检测的子空间方法
引言
如果接收机同时接收到多个数字调制信号, 怎样才能可靠地解调出某个感兴趣的用户呢?
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若 jk≠0,则会产生二个问题:
(2)干扰低限(Interference floor)


由于干扰信号与期望信号不正交,所以期望用 户的一般匹配滤波器的输出会含有来自多址干扰的 贡献。因此,即使接收机热噪声电平趋于零,匹配 滤波器接收机的错误概率由于多址干扰的存在也会 表现非零的下界(称为干扰低限),即使干扰用户信 号接收功率小于期望用户信号接收功率。 干扰信号仍会对期望用户造成影响,这就使得 相关接收机很难达到低误码率。→匹配接收机的误 码率≠0(干扰低限),CDMA是干扰受限系统。
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定义
s [s1, , sK ]
A diag ( A1,
T
T
—特征波形向量
Ak )
T (对角元素=1) jk j ,k 1
—特征波形互相 关矩阵
R E{s s } [ ]
Y [ y1, , yK ]
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T
b [b1, , bK ]
西安电子科技大学
yb
2R

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6.1.2

离散时间非同步模型
K
假设多用户数据速率相同,接收信号
r (t )
i M k 1
A b [i]s (t iT
k k k
M
ห้องสมุดไป่ตู้
k
) n(t )
假设
1 2
k
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