無(wú)線網(wǎng)絡(luò)串行干擾消除功率控制研究.pdf_第1頁(yè)
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1、無(wú)線通信系統(tǒng)的高帶寬和多用戶是下一代無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展要求,但隨著帶寬的提高和用戶的增加,無(wú)線信道固有的資源有限和信道衰落勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致用戶之間干擾的加劇,限制了無(wú)線通信系統(tǒng)的容量,解決此問題的有效途徑是多用戶檢測(cè)技術(shù)。近年來(lái),多用戶檢測(cè)技術(shù)的研究側(cè)重于其非線性實(shí)現(xiàn)方法,包括串行干擾消除、并行干擾消除和迫零判決反饋。其中串行干擾消除由于算法復(fù)雜度低、易于實(shí)現(xiàn)成為研究的重點(diǎn)。該算法使用迭代方式解出接收的多路混合信號(hào),每一次迭代過程中,在含有多

2、路信號(hào)和噪聲的混合信號(hào)里減去解出的最強(qiáng)一路信號(hào),然后從余下的信號(hào)中再選擇次強(qiáng)的信號(hào)進(jìn)行循環(huán)檢測(cè),直到信噪比小于等于給定閾值,檢測(cè)過程結(jié)束。該方法在頻譜資源受限的條件下可有效增大無(wú)線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量和用戶容量,而串行干擾消除實(shí)現(xiàn)的前提是各移動(dòng)端到達(dá)基站的信號(hào)強(qiáng)度滿足適當(dāng)?shù)谋戎捣秶?,這就需要對(duì)各移動(dòng)端的發(fā)射功率進(jìn)行控制。本文針對(duì)多移動(dòng)端單基站CDMA系統(tǒng)的上行傳輸,以各路信號(hào)在基站的信噪比最優(yōu)為目標(biāo),提出了串行干擾消除基于迭代、基于模糊

3、邏輯和基于博弈論的三種功率控制方法。仿真數(shù)據(jù)表明,本文提出的功率控制方法可有效提高無(wú)線通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)吞吐量和用戶容量。本文的主要工作如下:
  (1)建立了基于信噪比的功率控制模型,為后續(xù)研究串行干擾消除的功率控制方法奠定基礎(chǔ)??紤]了循環(huán)檢測(cè)過程中信號(hào)不完全消除的情況,引入了不完全消除參數(shù),研究了該參數(shù)在功率控制模型下與總發(fā)射功率減少量的關(guān)系,并分析了功率控制誤差對(duì)信號(hào)解碼的影響,定義了功率控制誤差容限。仿真結(jié)果表明各移動(dòng)端在基站

4、的信號(hào)強(qiáng)度按照解碼所需形成最佳梯度后,不完全消除參數(shù)取最小值與取最大值相比,可大大減少總發(fā)射功率。
  (2)提出了串行干擾消除基于迭代的功率控制方法??紤]了信號(hào)消除不完全的情況,建立了迭代功率控制數(shù)學(xué)表達(dá)式,證明了迭代控制可行解的存在,分析了迭代功率控制方法的收斂性與不完全消除參數(shù)的關(guān)系,研究了變步長(zhǎng)迭代功率控制對(duì)收斂性的影響,并與已有的三種經(jīng)典功率控制方法進(jìn)行對(duì)比。靜態(tài)信道下的仿真結(jié)果表明該功率控制方法可有效提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。<

5、br>  (3)提出了串行干擾消除基于模糊邏輯的功率控制方法。推導(dǎo)了移動(dòng)端節(jié)點(diǎn)發(fā)射功率選擇范圍,設(shè)計(jì)了模糊邏輯功率控制的輸入?yún)?shù),分析了該方法的時(shí)間復(fù)雜度,提出了實(shí)現(xiàn)該功率控制方法的算法流程,并將該方法與已有的三神經(jīng)典功率控制方法進(jìn)行仿真比較,結(jié)果表明該方法計(jì)算復(fù)雜度小,具有較好性能,可有效提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
  (4)提出了串行干擾消除基于博弈論的功率控制方法。建立了移動(dòng)端發(fā)射功率的數(shù)學(xué)表達(dá)式,建立了串行干擾消除功率控制的非合作博

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