第5章多用户检测技术2014
现代通信技术必背知识点
1、移动通信作为无线通信的一种，指利用无线频段使处于移动状态中的用户与对方实时进行信息交换。
2、移动通信特点①移动终端机动性好，要求高。
②无线电波传播模式复杂，干扰较严重。
③入网方式和信令形式较复杂。
3、大区制通常只设一个BS负责服务区内的移动通信。
大区制有一个至数个无线频道，用户几十至几百个。
该体制网络结构简单，所需频道数少，不需交换设备，投资少，见效快，适合用户数较少的区域4、小区制整个服务区域分为若干小区，各小区分别设置一个BS，负责本小区移动通信。
如下图所示。
同时，在移动交换中心统一控制下，实现小区间移动用户通信的转接以及与PSTN的互通。
6、GSM以“FDMA+TDMA”方式实现多用户通信，容量较模拟移动通信显著提高。
TDMA把每个频道分成8个时隙，每一时隙为一个信道，信道总数8×125=1000个，实际可用信道数992个。
7、基于CDMA的移动通信系统涉及扩频、多址接入、蜂窝组网、频率复用等技术，是包括频域、时域和码域三维信号处理的一种协作，具有抗干扰性好，抗多径衰落，安全性高，同频率可在多个小区重复使用，容量和质量可权衡取舍等特性。
4）3G关键技术①多用户检测技术。
②Rake多径分集接收技术。
③功率控制技术。
④高效的信道编/解码技术。
3.TD-SCDMATD-SCDMA由中国信息产业部电信科学技术研究院和德国西门子公司合作开发。
2000年5月5日，世界无线电行政大会正式接纳TD-SCDMA为国际承认的3G标准，与WCDMA、CDMA2000并列成为三大主流3G标准。
它是中国通信史上第一个具有自主知识产权的国际通信标准，具有里程碑式意义。
2）TD-SCDMA关键技术（1）联合检测技术（2）智能天线（3）软件无线电SDR（4）综合采用多种多址方式TD-SCDMA使用FDMA、TDMA、CDMA和SDMA。
（5）动态信道分配（6）上行同步3）TD-SCDMA主要特点①频谱效率高；②支持多载频；③不存在“呼吸效应”及软切换；④组网灵活，频谱利用灵活、频率资源丰富；⑤与GSM组网易于实施；⑥灵活高效承载非对称数据业务。
机会网络中多用户检测与干扰管理方法研究
机会网络中多用户检测与干扰管理方法研究摘要：机会网络是一种由多个移动设备组成的自组织网络，它利用各设备之间的通信间隙来进行通信。
然而，在机会网络中存在着多用户检测与干扰管理的挑战。
本文将探讨机会网络中多用户检测与干扰管理的方法研究，包括多用户检测技术、干扰管理策略和性能评估方法。
1. 引言机会网络是一种新兴的通信网络形式，它能够利用移动设备之间的通信间隙来实现通信。
与传统的基站依赖型通信相比，机会网络具有高度自组织、低成本和弹性的优势。
然而，由于移动设备的多样性和复杂的无线信道环境，机会网络中的数据传输受到多用户检测和干扰管理等问题的制约。
2. 多用户检测技术在机会网络中，多个移动设备同时进行通信，因此需要有效的多用户检测方法来实现信号的分离和解码。
传统的多用户检测技术包括基于波束形成的空时处理、基于扩频码的干扰消除等方法。
近年来，研究人员提出了基于稀疏信号表示的多用户检测方法，通过对接收信号进行稀疏表达，可以减小多用户之间的干扰。
3. 干扰管理策略由于机会网络中存在多个移动设备同时进行通信，干扰成为了限制网络性能的主要因素之一。
干扰管理策略旨在最小化干扰并提高网络的吞吐量和容量。
传统的干扰管理策略包括功率控制、动态频谱分配等方法。
近年来，人工智能技术被引入到干扰管理中，例如基于机器学习的动态功率控制策略，它可以根据网络的实时状态来调整设备的发送功率，从而减小干扰。
4. 性能评估方法为了评估机会网络中多用户检测与干扰管理方法的性能，需要合适的性能指标和评估方法。
常用的性能指标包括误码率、平均吞吐量和系统容量等。
为了准确评估方法的性能，研究人员通常使用仿真工具进行实验，通过改变网络参数和场景条件，来模拟不同的通信场景。
5. 研究挑战与未来工作尽管已经有了一些关于机会网络中多用户检测与干扰管理的研究，但仍然存在一些挑战需要解决。
首先，机会网络中移动设备数量和位置的不确定性给多用户检测和干扰管理带来困难。
多用户检测技术及其发展与应用
多用户检测技术及其发展与应用张定宇北京邮电大学信息工程学院，北京（100876）E-mail: alexzdy@摘要：第三代移动通信系统采用码分多址(CDMA)方式。
由于CDMA系统是一个自干扰系统，存在多址干扰及远近效应，因而限制了系统的容量和性能。
多用户检测技术能从根本上消除多址干扰，提高系统的性能。
本文主要介绍了多用户检测的思想和分类，并简要介绍了各种多用户检测算法，还提出了多用户检测技术的新发展和在几个具体系统中的应用。
关键词：多用户检测（MUD）；多址干扰 CDMA中图分类号：TN929.51. 引言CDMA移动通信系统具有抗干扰、容量大、保密性好以及软越区切换等优良性能，在3G中被普遍采用。
而在实际系统中由于多个用户的随机接入以及用户扩频码之间的互相干性，各用户之间的码字不可能达到完全正交和同步，其非零互相关系数便会引起各用户之间的相互干扰，称为多址干扰(MAI)。
随用户数量的增加，这种干扰将越来越严重，从而导致系统性能的严重恶化，这种干扰无法靠提高信噪比来解决。
传统的单用户系统完全按照经典的直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码的处理，将多径衰落干扰与多址干扰的伪随机码信号看作等小白噪声的无用信息来处理，这是一种消极的处理方法，而且抗多址干扰能力差，不具备抗远近效应的能力。
而实际上，不论是多径衰落干扰还是多址干扰，其本质上并不是纯粹无用的白噪声，而是有强烈结构性的伪随机序列信号，而且各用户间与各条路径间的相关函数都是已知的，因此从理论上看，完全有可能利用这些伪随机序列的已知结构信息和统计信息，如相关性，来进一步消除这些干扰所带来的负面影响，以达到提高系统性能的目的。
2. MUD的基本思想多用户检测（MUD，Multi-User Detection）是消除或减弱CDMA中多址干扰的有效手段，也是消除或减弱CDMA中多径衰落干扰的有效手段。
多用户检测指的是：把同时占用某个信道的所用用户或某些用户的信号都当作有用信号，而不是作为干扰信号处理，利用多个用户的码元、时间、信号幅度以及相位等信息联合检测单个用户的信号，即综合利用各种信息及信号处理手段，对接收信号进行处理，从而达到对多用户信号的最佳联合检测[1]。
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
摘
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 （）
多用户检测技术分析
多用户检测技术分析作者：张鑫来源：《中国科技博览》2013年第27期摘要本文主要分析了多址干扰对WCDMA网络的影响情况，从而引入了WCDMA网络采用多用户检测技术的重要性。
其次对WCDMA网络采用多用户检测的效果进行验证，并对多用户检测算法进行了分析比较，指出了今后在算法研究上较可能的发展方向。
关键词：多用户检测干扰码分多址【中图分类号】TP63一、引言在第三代移动通信系统（3G）中，CDMA的多址接入方式，从各个方面都优于传统窄带CDMA通信系统。
它不仅提高了带宽，而且增加了单位带宽利用率，增强了互操作性和移动性。
它能够支持更高的移动速率，从而能够获得更广泛的业务范围。
对于宽带CDMA（WCDMA），信道的非正交性和扩频码字的非正交性，导致用户间存在相互干扰（Multi-Address Interference ，多址干扰（MAI）），即多址干扰，而抑制多址干扰的就是多用户检测技术（Multi User Detection，MUD（多用户检测））。
二、多用户检测技术介绍多用户检测为第三代移动通信系统中宽带CDMA（WCDMA）通信系统抗干扰的关键技术。
传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，因而抗多址干扰（多址干扰（MAI））能力较差；多用户检测（Multi-User Detection，MUD（多用户检测））技术在传统检测技术的基础上，充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对多个用户做联合检测或从接收信号中减掉相互间干扰的方法，有效地消除多址干扰（MAI）的影响，从而具有优良的抗干扰性能。
有效地利用链路频谱资源，显著提高系统容量。
由于在CDMA系统中用户的扩频码已知，所以用户间的互相关系数是已知的，接收机可以知道多址干扰某些重要的信息，如多址干扰的扩频码字、组成结构及与目标信号的关系。
三、多用户检测技术基本思路在CDMA系统中，小区干扰分以下三种：接收机收到的热噪声、用户信号的码间干扰（ISI）和多址干扰（多址干扰（MAI））。
关键技术论文(5篇)
关键技术论文(5篇)关键技术论文(5篇)关键技术论文范文第1篇关键词4G移动通信；OFDM；MUD；IPv61引言第三代移动通信系统是能够满意国际电联提出的IMT-2000PFPLMTS系统标准的新一代移动通信系统，要求具有很好的网络兼容性，能够实现全球范围内多个不同系统间的漫游，不仅要为移动用户供应话音及低速率数据业务，而且要供应广泛的多媒体业务。
依据ITU的标准，世界各大电信公司联盟均己提出了自己的第三代移动通信系统方案，主要有W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA以及我国提出的拥有自主学问产权的TD-SCDMA。
但3G 也存在以下几方面的局限性：不能支持较高的通信速率。
3G虽然标称能达到2Mbit/s的速率，但平均速率只能达到384kbit/s。
尽管目前3G增加型技术不断进展，但其传输速率还有差距。
不能供应动态范围多速率业务。
由于3G空中接口主流的三种体制WCDMA、cdma2000、TD-SCDMA所支持的核心网不具有统一的标准，难以供应具有多种QoS及性能的多速率业务。
不能真正实现不同频段的不同业务环境间的无缝漫游。
由于采纳不同频段的不同业务环境，需要移动终端配置有相应不同的软、硬件模块，而3G 移动终端目前尚不能实现多业务环境的不同配置。
由于3G系统以上的局限性，目前，许多公司已经开头着手4G概念通信系统的讨论。
本文主要介绍4G概念通信的技术特点以及可能采纳的关键技术。
24G概念通信技术特点目前，业界专业人士对4G概念移动通信系统的共识主要有以下几点：a)用户可以在任何地点、任何时间以任何方式不受限地接入网络中来；b)移动终端可以是任何类型的；c)用户可以自由地选择业务、应用和网络；d)可以实现特别先进的移动电子商务；e)新的技术可以特别简单地被引入到系统和业务中来。
依据以上描述，将来的4G系统应具备以下的基本条件。
(1)具有很高的数据传输速率。
对于大范围高速移动用户(250km/h)，数据速率为2Mbit/s;对于中速移动用户(60km/h)，数据速率为20Mbbit/s;对于低速移动用户(室内或步行者)，数据速率为100Mbit/s。
多用户检测技术剖析
(5)
这里，R为KN×KN相关阵，每一对码字的部分相关值，其中K=用户数，
N=每个用户的bit数
举例：两个用户，每个用户各有3bit信息的异步DS-CDMA系统定时图
8/48
多用户检测问题的由来(续)
上面的两用户检测，可以等效为6个用户个1bit 的检测。时间宽度为
3Tb 2 1 。和前面一样，如果用b、z、 y分别表示这6bit的数据、
主要内容
• 多用户检测技术的由来 • 各种多用户检测算法 • 线性多用户检测器 • 干扰抵消多用户检测器 • 小结
1/48
1．多用户检测技术的由来
❖DS-CDMA系统模型
通信系统典型的多址方式有 FDMA、TDMA和CDMA三种。而 CDMA以其容量大、抗干扰性强等 诸多优点成为移动通信中最具前景 的多址方式；在CDMA中，以DSCDMA方式最为常用。图1是DSCDMA系统的结构。
d1(t)
g1(t)
d2 (t )
g2 (t )
A1(t)
A2 (t)
n(t) 1 r(t)
dK (t) gK (t)
AK (t)
图1 DS-CDMA系统
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多用户检测问题的由来(续)
➢假设条件 •同步系统，载波相位为0 •AWGN环境，不考虑多径衰落 •BPSK调制
无线广播电视传输中的OFDM技术考核试卷
11. ABC
12. ABCD
13. ABC
14. ABCD
15. ABC
16. ABC
17. ABC
18. ABC
19. 环前缀
2.子载波数量
3.多径时延
4.选择性映射
5.循环前缀长度
6.误码率性能
7.频谱效率
8.信道估计
9.导频符号
10.信道条件
A.子载波间隔
B.循环前缀长度
C.传输速率
D.天线数量
10. OFDM系统中，以下哪个现象会导致子载波间的干扰？（）
A.多普勒效应
B.信道时变性
C.信号幅度波动
D.采样频率偏移
11.无线广播电视传输中，以下哪种情况下OFDM系统的性能会受到影响？（）
A.信号幅度变化
B.信号相位变化
C.信号频率变化
D.信号传播速度变化
B.训练序列
C.自适应算法
D.最大似然估计
15.以下哪些技术可以用于提高OFDM系统在频率选择性衰落信道中的性能？（）
A.频域均衡
B.交织技术
C.子载波分组
D.信号调制
16.在无线广播电视传输中，以下哪些因素会影响OFDM系统的整体性能？（）
A.传输距离
B.天线高度
C.噪声水平
D.信号传播速度
17.以下哪些是OFDM系统中可能使用的信道编码技术？（）
1. OFDM技术的主要应用包括以下哪些？（）
A.数字音频广播
B.数字视频广播
C.移动通信
D.有线电视
2.以下哪些因素会影响OFDM系统的误码率性能？（）
A.信道编码
B.信号调制
C.采样频率
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第五章 多用户检测技术
• 上述分析过程假定发射端所有用户是同步的，但在实际系统中，各用 户发射信号往往是异步的 • 接收信号模型为
• 系统输出矩阵 • 如图所示的2用户6bit检测可等效为 6用户1bit检测，时间宽度
第五章 多用户检测技术
• 传统检测的特点 利用匹配滤波器执行相关运算，然后判决检测，简单、易于实现； 采用单用户检测策略，各用户分开处理，不对其他用户产生的干扰 做特别处理 多址干扰会对判决性能产生影响 远近效应可能导致干扰信号淹没期望信号
在多用户系统中，由于存在多址干扰，误码率会增大，此时用户k的误
码率为
为用户k达到误码率Pk,su时所需要的实际能量(有效能量)，
MUD的性能测度
• 渐进多用户有效性：衡量干扰用户对期望用户误码率的影响程度 多用户有效性：多用户系统达到单用户系统相同误码率所需能量与单用
户系统所需能量之比
渐进多用户有效性：高信噪比条件下多用户有效性的极限
• 盲自适应多用户检测：无需其他用户信息和训练序列，即无需判决指 示阶段，仅需要待测用户的观测数据即可完成多用户检测，理论上能 适应无线信道特性快速时变的应用场景 • 盲检测无需训练序列，开销小、效率高，但复杂度高，收敛慢
盲自适应多用户检测
• 根据盲多用户检测的代价函数不同分为： 约束最小输出能量的盲检测：检测器已知用户特征波形和定时
串行干扰抵消
并行干扰抵消
串行干扰抵消法
• 基本思想：按照接收信号功率降序排列，先对用户 l 进行匹配滤波并判 决，然后重构用户 l 的发送信号；从总的接收信号中减去重构信号，得 到已消除用户l影响的比较“干净”的接收信号，将其作为下一级用户 2 检测的总接收信号，重复以上过程，直到完成所有用获得最佳滤波器参数 c ，优化问题变成
• 对滤波器参数分解，写成
• 有用信号和多址干扰均位于信号子空间内，通过在信号子空间内寻求 最佳权向量就能抑制多址干扰，且还可消除噪声对算法收敛性能的影 响。事实上，由于多用户检测无法抑制噪声，若在全空间搜索，不仅
运算量大，而且没有意义
• 克服远近效应的途径
功率控制：降低干扰用户发射功率，但无法从根本上消除
多用户检测：从根本上消除MAI
MUD的基本思想
(Multi-users Detection)
• 多用户检测技术是一种从接收端设计入手的干扰抑制技术，解决的 基本问题是：如何从相互干扰的信息流中正确解调出某个特定用户 信号(同信道干扰抑制、多用户解调、干扰对消) • 如前所述，如果不同用户的特征波形 (扩频波形)是正交的，接收信 号与特定用户的扩频码做相关处理后无多址干扰成分，此时为最佳 接收，但由于用户之间不同步，不同用户信号到达接收机的传播时 延不同，无法做到所有特征波形在相对时延范围内正交，加之不同
b1(t) s1(t) b2(t) s2(t)
bK(t) sK(t)
第五章 多用户检测技术
• 在接收端，利用匹配滤波器组，通过相关处理执行各路信号检测 • 第k路信号输出
s1(t)
s2(t)
sK(t)
• 接收信号与第k个用户相关运算恢复数据，与其它用户相关运算生成
多址干扰，与噪声相关还是噪声。多址干扰（MAI）与用户数、信号
对于给定的级数 N 和对接收信号相关
运算获得的相关矩阵 R，通过调节加 权系数就能改善检测性能
自适应多用户检测
• 自适应多用户检测利用自适应滤波原理，不断调整和更新线性变换矩 阵元素，能抵御信道时变对判决性能产生的影响 • 自适应MMSE多用户检测：在接收端首先进行码片匹配滤波，然后用 码片速率采样，在码元周期内得到与扩频码码长相等的样本，构成接 收信号列向量 • 将相关运算和多用户检测融为一体，统一用 C 表征其滤波特性
按照降序排列，对应相关矩阵的K个最大特 由对应的特征向量构成；对角阵 由对应的特征向量构成 对
应相关矩阵的另外N-K个特征值，矩阵
• 矩阵
和
的列向量张成两个正交子空间，即
I ( A) N log P( A) H pi log pi
i 1
基于子空间的盲检测
• 定义平均输出能量(MOE)和均方误差(MSE)分别为
• 抗远近效应能力与扩频码特征波形和解调方式有关
最优多用户检测
• 假定发送信号的先验概率相等，从接收信号 r(t) 中提取发送序列，使其联 合后验概率最大，即依据最大后验概率准则执行序列检验 • 后验概率用似然函数表示
• Bayes后验概率最大原理或极大似然估计
最优多用户检测
• 如果已知信号幅度和扩频特征波形，使似然函数最大，意味着使均方误 差 达到最小，即使得下式最小
多用户检测算法分类
• 最优检测：基于极大似然准则，是理论上的最佳结构，但由于不可实现 的复杂度，主要用于评价次优检测性能
• 次优检测：可实用的检测算法
MUD的性能测度
• 评价多用户检测算法的性能测度：误码率、渐进多用户有效性和抗远近 效应能力 误码率：AWGN信道下不存在多址干扰时，具有能量Ek的单用户系统的 误码率为 ， 为噪声方差
信号模型
• 接收信号 • 相关运算输出信号 • 互相关系数
• 相关矩阵
• 匹配滤波组输出向量
R1,2 1 R 1 2,1 R RK ,1 RK ,2
R1, K R2, K 1
算法设计
• • • • •
线性变换 判决输出 匹配滤波器+线性变换器组合输出 判决输出标量形式 算法分类：线性最小均方误差检测、解相关检测、子空间斜投影 检测、多项式展开检测、自适应检测等
• 由此获得极大似然准则下的检测结果 • 最优多用户检测能达到最小误码率，提供最佳检测性能，但需要已知期 望用户和干扰用户的特征波形和定时信息(实际无法实现)，且计算复杂
度为
，不切实际
线性多用户检测
• 基本思想：判决前对匹配滤波器组输出进行线性变换(变换矩阵为T)， 再对变换后的输出序列执行判决，即x=Ty，b=sgn(x)，其运算复杂度与 用户数成线性增长关系
盲自适应多用户检测
• 前述多用户检测的工作过程均需要两个阶段：一是训练阶段，通过训 练更新滤波器参数并执行判决，需要已知期望用户的码元序列，即必 须添加训练序列；二是判决指示阶段，反馈判决结果用于下次参数更 新。可见，此类多用户检测不仅需要添加训练序列，导致传输的有效
信息减少，而且对快速时变信道的鲁棒性差。
其向量表达式为
相关运算+多用户检测融合为一个滤波器 c，其判决输出为
约束最小输出能量盲检测
• 假设已知期望信号的特征波形，据此将滤波器参数分解为两个正交向 量之和 ，分别表征期望信号特征波形和干扰
滤波器参数基于最小均方误差准则，即使得干扰最小构建代价函数
• 定义最小输出能量(MOE)为： • 上述取最小值对应的滤波器参数就是使得多址干扰为最小的盲多用户
信息
基于子空间的盲检测：检测器已知用户特征波形，定时信息可
通过对接收信号定时估计获得
基于恒模的盲检测：未知任何用户先验信息，仅知道用户码元 速率和调制模式
约束最小输出能量盲检测
• K个CDMA用户接收信号为： • 在码元时间内用户k的特征波形为 • 假设已知所有用户的定时信息并做同步处理，即 在码元时间内，按照码片速率采样，得到接收信号离散表达式
渐进有效性取值范围[0,1]，其含义：当噪声趋于0而误码率不趋于0时， 渐进有效性取值为0，即在无噪环境中，单用户检测也存在误码；渐进 有效性取值越大，表明误码率随噪声减小下降越快；当渐进有效性为1 时，表明用户不受其他用户干扰影响
MUD的性能测度
• 抗远近效应能力：所有相关用户能量范围内测得的最差 渐进有效性，用于评价多用户检测算法抵御远近效应的 鲁棒性
已知其他用户的扩频码特征波形，但需要估计接收信号幅度；还需要
相关矩阵求逆，运算量大
解相关检测
• 解相关检测：通过线性变换去掉信号间的相关性，即去掉多址干扰 线性变换
新的判决量
中只有期望信号成分和噪声成分，完全消除了MAI，
对其进行判决
第k个用户的误码率
技术特点：能提高系统容量；无需估计信号幅度，且性能与干扰用户 无关；算法复杂度大幅降低；误码率与信号能量无关，但此法可能放
线性最小均方误差检测
• 线性最小均方误差检测：设计一种线性变换，使得发送数据比特与多 用户检测器输出之间的均方误差最小，即 求解上述优化问题，获得最优线性变换矩阵为 多用户检测器输出为 即判决向量为 每个用户的判决输出比特
技术特点：由于同时考虑了抑制多址干扰和噪声，误码性能好；无需
多址干扰
• 多址干扰产生的原因：多个CDMA用户共用同一信道，不同用户的扩 频码互相关系数不等于零(伪随机码之间无法实现严格正交)，随着用 户数增加，干扰累积，累积到与期望信号强度相当时(干扰低限)，判 决器将无法识别期望信号和干扰信号，导致判决错误 • 克服MAI的途径 寻找好码(理想扩频码的自相关为1、互相关为0)：很难 功率控制：能减弱MAI的影响，但无法从根本上消除 空间滤波：多扇区化、智能天线，可减少波束覆盖的用户数
用户扩频码之间的互相关系数不为零，MAI必定存在
MUD的基本思想
(Multi-users Detection)
• 多用户检测把同时占用某个信道的所有用户信号都作为有用信号，将期 望信号和干扰信号的特征波形、定时信息 (传输时延、载波相位) 等联合 起来，检测某一个用户信号，从数学角度可归结为一个K元决策问题：
多用户检测：从根本上消除MAI
远近效应
• 远近效应产生的原因：如果干扰用户比期望用户距离接收端近很多，那 么干扰信号接收功率将比期望信号接收功率大得多，传统检测方法执行 相关运算之后形成的多址干扰分量可能与期望信号相当，甚至淹没期望 信号，导致判决错误