UWB的多用戶檢測研究.pdf

1、1990年，美國國防部首先定義了“超寬帶(UWB，Ultra Wide Band)”概念，超寬帶無線通信在民用領域開始受到普遍關注。目前“超寬帶”的定義只是針對信號頻譜的相對帶寬(或絕對帶寬)而言，沒有定界信號的時域波形特征，因此，有多種方式產(chǎn)生超寬帶信號。其中，最典型的方法是利用納秒級的窄脈沖(又稱為沖激脈沖，Impulse)的頻譜特性來實現(xiàn)。 在UWB多用戶通信系統(tǒng)中，各個用戶共享空間頻譜資源，每個用戶依靠不同的碼字來區(qū)分。

2、在接收端，由于信道的不理想或者其它一些原因，特定用戶必然會受到其它用戶的干擾，稱之為多用戶干擾(MUI，multiuserinterference)。在對用戶進行檢測時傳統(tǒng)的方法是基于標準高斯近似(StaridaldGaussian Appioximation,SGA)的假設，即把包括多用戶干擾在內(nèi)的所有干擾成分的累積，看做是在感興趣的頻率范圍內(nèi)具有均勻PSD的加性高斯噪聲，因此檢測獲得的性能不理想。而多用戶檢測技術(MUD，multi

3、Llset-detection)在傳統(tǒng)檢測技術的基礎上，充分利用造成MUI的所有用戶信號信息對單個用戶的信號進行檢測，從而獲得優(yōu)良的抗干擾性能。 本文研究了UWB中的多用戶檢測技術，分別針對跳時超寬帶(TH-UWB)和直擴超寬帶(DS-UWB)兩種多址方式。 針對跳時多址方式，利用了跳時序列的特殊性質(zhì)，提出了一種低復雜度的解相關接收機，減少了計算復雜度而又降低了多址干擾的影響。同時進行數(shù)學分析，從減小秩虧概率的角度對發(fā)射

4、信號進行了改進，進一步提升了檢測器的性能。 針對直擴多址方式，本文提出了一種帶預處理的多用戶檢測器，通過預處理動態(tài)的設定門限從而直接判決用戶的數(shù)據(jù)比特信息，計算結果表明經(jīng)過預處理得到的數(shù)據(jù)與最佳多用戶檢測器得到的數(shù)據(jù)相同，但是最佳多用戶檢測器的復雜度為指數(shù)時間復雜度，而預處理的復雜度為指數(shù)時間復雜度，因此大大降低了計算量。通過計算也表明通過預處理得到的用戶信息碼的數(shù)量是很大的。由于通過預處理得到的數(shù)據(jù)已經(jīng)是最優(yōu)的，這樣可以去除這