基于非參數(shù)密度估計的ICA在多用戶檢測的應用研究.pdf

1、碼分多址(CDMA:Code Division Multiple Access)系統(tǒng)是一個干擾受限系統(tǒng),系統(tǒng)中存在多址干擾(MAI:Multi-access Interference)和遠近效應,是限制系統(tǒng)容量的主要因素。多用戶檢測技術(MUD:Multi-user Detection)作為第三代移動通信的關鍵技術之一,在近些年來的大量研究基礎上取得了很大的進步。它減少了多址干擾,解決了遠近效應問題,顯著提高了系統(tǒng)容量。其中CDMA系統(tǒng)

2、的盲多用戶檢測技術在檢測時只需要期望用戶的特征波形和定時信息,不需要干擾用戶信息也不需要發(fā)送訓練序列,具有實現(xiàn)復雜度低,對系統(tǒng)要求少等優(yōu)點,具有良好的應用前景。
　　基于獨立分量分析多用戶檢測就是一種盲多用戶檢測算法。本文首先介紹了擴頻通信技術,然后闡述了多用戶檢測的基本概念以及基本原理,并對主要的幾種多用戶檢測方法作了詳細的敘述。接著介紹獨立分量分析(ICA:Independent Component Analysis)算法的原

3、理。最后分析了DS-CDMA(Direct Sequence-CDMA)矩陣信號模型和線性獨立分量分析的數(shù)學模型,根據(jù)比較得出這兩種模型具有相同形式,可以將獨立分量分析應用在DS-CDMA系統(tǒng)中。但是傳統(tǒng)的ICA算法是建立在對源統(tǒng)計分布的假設基礎上。因此這種算法只能實現(xiàn)局部最優(yōu)化,甚至在假設的統(tǒng)計模型不準確時不能實現(xiàn)被期望源信號的分離。因此本文采用一種非參數(shù)似然率標準去分離混合信號,提出了一種基于非參數(shù)似然率標準的ICA后處理的多用戶檢

4、測算法,并把其應用在DS-CDMA系統(tǒng)中。本文把這種使用非參數(shù)似然率標準的ICA算法記為NLR-ICA(Nonparametric Likelihood Ratio-ICA)。它不同于傳統(tǒng)的ICA算法我們不需要源分布的先驗信息。換句話說,這種方法實現(xiàn)了盲源,它不要求定義密度函數(shù)的具體模型,并通過最大化似然函數(shù)來估計未混合矩陣。本文把這種NLR-ICA與FastICA和傳統(tǒng)的匹配濾波算法進行比較,仿真結果表明NLR-ICA性能優(yōu)于其它兩種