基于塊均衡的聯(lián)合檢測算法研究及其在TD-SCDMA系統(tǒng)下行鏈路中的應(yīng)用.pdf

1、TD—SCDMA技術(shù)是我國自己提出的3G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也是被ITU所確定的三大主流標(biāo)準(zhǔn)之一。TD—SCDMA系統(tǒng)是干擾受限系統(tǒng)。多址干擾、小區(qū)干擾等系統(tǒng)干擾破壞了擴(kuò)頻碼之間的正交性，降低了系統(tǒng)的頻譜利用率。傳統(tǒng)的Rake接收機(jī)技術(shù)沒有利用該干擾不同于噪聲干擾的獨(dú)有特性，忽略了用戶間的相關(guān)性。 本文的第一部分專注于聯(lián)合檢測算法的研究。塊均衡是聯(lián)合檢測技術(shù)的基礎(chǔ)，它能有效地對抗符號間干擾(ISI)和多址干擾(MAI)。因此，文章首先

2、介紹了均衡技術(shù)的基礎(chǔ)知識，詳細(xì)分析了線性和非線性均衡器的結(jié)構(gòu)及其原理，并簡單討論了均衡技術(shù)在CDMA系統(tǒng)中的應(yīng)用。其次，介紹了TD-SCDMA系統(tǒng)物理信道幀結(jié)構(gòu)，并簡要分析了TD—SCDMA系統(tǒng)的基帶信號處理流程。我們建立了TD-SCDMA系統(tǒng)離散時(shí)間系統(tǒng)模型，給出了其矩陣表示方法，并詳細(xì)地分析了等效系統(tǒng)矩陣的結(jié)構(gòu)，從而引出了聯(lián)合檢測算法。聯(lián)合檢測算法的討論與研究是本文的重點(diǎn)，所以在前文的基礎(chǔ)上文章詳細(xì)介紹了基本的塊均衡算法。Chole

3、sky分解是解決塊均衡中系統(tǒng)自相關(guān)矩陣求逆的最直接的方法，但是其計(jì)算復(fù)雜度太高，無法得到直接應(yīng)用。對此，文章給出了前后向替換的方法來求解，避免了大矩陣的計(jì)算，之后利用系統(tǒng)自相關(guān)矩陣的塊Toeplitz結(jié)構(gòu)，使用近似的Cholesky分解方法，顯著降低了計(jì)算量。針對系統(tǒng)自相關(guān)矩陣的塊Toeplitz結(jié)構(gòu)，文章介紹了Block-Levinson算法，降低了聯(lián)合檢測算法的計(jì)算量。DFT和IDFT是一種矩陣求逆的快速算法，文章將其應(yīng)用在塊均衡的

4、聯(lián)合檢測算法中，并提出了不同的接收機(jī)結(jié)構(gòu)，大大降低了計(jì)算量，提高了聯(lián)合檢測的效率。 本文的第二部分主要為聯(lián)合檢測技術(shù)在TD-SCDMA系統(tǒng)下行鏈路中的具體應(yīng)用。首先給出了系統(tǒng)下行鏈路的流程，之后對前面分析討論的各種算法進(jìn)行了仿真和復(fù)雜度比較，仿真表明：使用前后向替換的分塊Cholesky分解的聯(lián)合檢測算法要遠(yuǎn)優(yōu)于Rake接收機(jī)，在某個(gè)準(zhǔn)則下(ZF或MMSE準(zhǔn)則)，其性能是所有的BLE算法中最好的，近似的分塊Cholesky分解算