多用戶檢測技術(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信號檢測器將用戶間的多址干擾視為噪聲,這大大降低了接收機的輸入載干比,影響了系統(tǒng)的性能.多用戶檢測能夠有效地消除不同用戶間的多址干擾,提高載干比,降低誤碼率;此外,多用戶檢測還能克服遠近效應(yīng).最優(yōu)多用戶檢測由于其實現(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)多用戶檢測算法受到廣泛的研究,其中并行干擾對消算法由于其易于實現(xiàn)而備受關(guān)注.已有的關(guān)于多用戶檢測的文獻大都把注

2、意力集中在討論算法的復(fù)雜度、誤碼率、多用戶效率等性能指標上,而對于多用戶檢測所能達到的實際的容量增益,卻很少有文獻報道.基于此,該文旨在探究高數(shù)據(jù)傳輸速率,低擴頻增益的寬帶CDMA系統(tǒng),在滿足給定誤碼率要求的情況下,采用多級并行干擾對消多用戶檢測技術(shù)后,所能達到的極限容量.為此,我們在Matlab平臺上建立了基于多級并行干擾對消多用戶檢測器的CDMA反向鏈路模型,通過不同用戶數(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,并通過對算

3、法加以適當?shù)男拚齺砜朔蚪档瓦@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:對于采用卷積前向糾錯編碼的CDMA系統(tǒng),由匹配濾波器結(jié)合多級并行干擾對消算法組成的多用戶檢測器,決定檢測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的錯誤概率,它將影響卷積解碼器的工作狀態(tài)以及對干擾估計的可靠性.對于Viterbi解碼器存在糾錯門限,如果它的輸入誤碼率高于此門限,解碼后的誤碼率反而更高,此門限是由卷積碼的結(jié)構(gòu)決定的

4、,它是限制這種多用戶檢測器能否收斂的因素之一,對卷積解碼前的匹配濾波器的輸出信號進行預(yù)干擾對消可減輕糾錯門限的影響.如果用于估計干擾的各個用戶信號的平均誤碼率高于0.1,100％干擾對消后的信號的誤碼率將高于對消前,此時采用部分干擾對消效果會更好,通過模擬仿真,我們發(fā)現(xiàn)當干擾用戶信號的平均誤碼率在0.1~0.2之間時,采用40％干擾對消效果最佳,平均可降低的誤比特率為0.05.用戶擴頻碼間的互相關(guān)系數(shù)決定干擾功率的大小,從而決定了匹配濾

5、波器輸出信號的可靠性:此外互相關(guān)系數(shù)太高會導(dǎo)致錯誤在相應(yīng)的用戶間相互傳播,也可能造成檢測器不收斂,采用相對于互相關(guān)系數(shù)的部分干擾對消可有效地解決此問題.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,在滿足誤碼率指標不超過10<'-5>的前提下,不采用多用戶檢測的普通單匹配濾波器接收機最多只能支持3個用戶以384kbps的速率同時傳輸數(shù)據(jù).