多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)在異步WCDMA中的應(yīng)用.pdf

1、多址干擾是影響CDMA系統(tǒng)容量的主要因素.傳統(tǒng)的CDMA信號(hào)檢測(cè)器將用戶(hù)間的多址干擾視為噪聲,這大大降低了接收機(jī)的輸入載干比,影響了系統(tǒng)的性能.多用戶(hù)檢測(cè)能夠有效地消除不同用戶(hù)間的多址干擾,提高載干比,降低誤碼率;此外,多用戶(hù)檢測(cè)還能克服遠(yuǎn)近效應(yīng).最優(yōu)多用戶(hù)檢測(cè)由于其實(shí)現(xiàn)復(fù)雜而難以應(yīng)用,因而,復(fù)雜度大幅降低但性能稍差的各種次最優(yōu)多用戶(hù)檢測(cè)算法受到廣泛的研究,其中并行干擾對(duì)消算法由于其易于實(shí)現(xiàn)而備受關(guān)注.已有的關(guān)于多用戶(hù)檢測(cè)的文獻(xiàn)大都把注

2、意力集中在討論算法的復(fù)雜度、誤碼率、多用戶(hù)效率等性能指標(biāo)上,而對(duì)于多用戶(hù)檢測(cè)所能達(dá)到的實(shí)際的容量增益,卻很少有文獻(xiàn)報(bào)道.基于此,該文旨在探究高數(shù)據(jù)傳輸速率,低擴(kuò)頻增益的寬帶CDMA系統(tǒng),在滿(mǎn)足給定誤碼率要求的情況下,采用多級(jí)并行干擾對(duì)消多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)后,所能達(dá)到的極限容量.為此,我們?cè)贛atlab平臺(tái)上建立了基于多級(jí)并行干擾對(duì)消多用戶(hù)檢測(cè)器的CDMA反向鏈路模型,通過(guò)不同用戶(hù)數(shù)情況的模擬仿真,找出了限制系統(tǒng)容量提高的主要因素,并通過(guò)對(duì)算

3、法加以適當(dāng)?shù)男拚齺?lái)克服或降低這些因素造成的影響.模擬仿真研究發(fā)現(xiàn),限制系統(tǒng)容量提高的主要因素有:對(duì)于采用卷積前向糾錯(cuò)編碼的CDMA系統(tǒng),由匹配濾波器結(jié)合多級(jí)并行干擾對(duì)消算法組成的多用戶(hù)檢測(cè)器,決定檢測(cè)器能否收斂以及收斂速度的主要因素仍然是匹配濾波器輸出信號(hào)的錯(cuò)誤概率,它將影響卷積解碼器的工作狀態(tài)以及對(duì)干擾估計(jì)的可靠性.對(duì)于Viterbi解碼器存在糾錯(cuò)門(mén)限,如果它的輸入誤碼率高于此門(mén)限,解碼后的誤碼率反而更高,此門(mén)限是由卷積碼的結(jié)構(gòu)決定的

4、,它是限制這種多用戶(hù)檢測(cè)器能否收斂的因素之一,對(duì)卷積解碼前的匹配濾波器的輸出信號(hào)進(jìn)行預(yù)干擾對(duì)消可減輕糾錯(cuò)門(mén)限的影響.如果用于估計(jì)干擾的各個(gè)用戶(hù)信號(hào)的平均誤碼率高于0.1,100％干擾對(duì)消后的信號(hào)的誤碼率將高于對(duì)消前,此時(shí)采用部分干擾對(duì)消效果會(huì)更好,通過(guò)模擬仿真,我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)干擾用戶(hù)信號(hào)的平均誤碼率在0.1~0.2之間時(shí),采用40％干擾對(duì)消效果最佳,平均可降低的誤比特率為0.05.用戶(hù)擴(kuò)頻碼間的互相關(guān)系數(shù)決定干擾功率的大小,從而決定了匹配濾

5、波器輸出信號(hào)的可靠性:此外互相關(guān)系數(shù)太高會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤在相應(yīng)的用戶(hù)間相互傳播,也可能造成檢測(cè)器不收斂,采用相對(duì)于互相關(guān)系數(shù)的部分干擾對(duì)消可有效地解決此問(wèn)題.模擬仿真結(jié)果表明:如果采用BPSK調(diào)制,相干解調(diào),以及碼率為1/2,約束長(zhǎng)度為7的卷積編碼,在WCDMA所規(guī)定的5MHz帶寬的加性高斯白噪信道中,在滿(mǎn)足誤碼率指標(biāo)不超過(guò)10<'-5>的前提下,不采用多用戶(hù)檢測(cè)的普通單匹配濾波器接收機(jī)最多只能支持3個(gè)用戶(hù)以384kbps的速率同時(shí)傳輸數(shù)據(jù).