DS-CDMA通信系统中辅助矢量滤波器性能的研究

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多址干扰严重影响DS-CDMA通信系统的性能和容量,因此抗多址干扰是移动通信中一项重要的技术。传统相关接收机将多址干扰简单地看成是背景噪声,没有充分挖掘各用户之间的有用信息,当多址干扰增强时,其性能不理想。多用户检测的基本思想就是充分挖掘和利用系统内各用户参数信息(信号到达时间,使用扩频序列、信号幅度等)来消除多址干扰,进而提高检测系统的性能。多用户检测是抑制多址干扰的一种主要手段,它可以在上行链路的基站采用,也可以在下行链路中移动台使用。多用户检测器虽然能从根本上消除多址干扰,但是有的多用户检测器会增加系统的输出噪声,时常还需要进行矩阵的求逆运算,因此计算量是非常大的,这些都有可能带来系统的不稳定性。   针对多用户检测器的不足,本文提出了基于维纳滤波器的辅助矢量滤波器。它采用了维纳滤波器的基本结构。根据维纳滤波理论,定义辅助矢量,利用辅助矢量和期望信号的扩频矢量,对接收信号进行维纳重构估计,和实际接收到的信号进行比较,这样就可以根据比较的结果动态地调整维纳滤波器的权系数,使其达到最优化。根据一些准则,可以确定辅助矢量,接着通过调整辅助矢量的权系数,使得辅助矢量滤波器正交于干扰矢量,这样就能从根本上消除多址干扰。辅助矢量可以是一维的,也可以是多维的。一维辅助矢量不能使滤波器精确地正交于干扰矢量,所以多维辅助矢量滤波器有着更好的性能,但是多维辅助矢量会带来计算量的增加,因此要根据实际需要,选择合适的方案。实验仿真可以看出,辅助矢量滤波器比多用户检测器有着更好的性能,而且随着辅助矢量的增多,性能也会有些改善。   移动通信信道是时变随参信道,到达移动台天线的信号不是来自单一路径的,而是许多路径来的众多反射波的合成,这样就产生了多径衰落。传统抗多径衰落的方法是采用RAKE接收机。本文提出了一种基于RAKE结构的辅助矢量接收机,用辅助矢量滤波器组代替原来RAKE接收机中的相关器组,在收集多径信号的同时抑制系统中的多址干扰,然后从收集的多径信号中估计出信道响应矢量,接着利用估计出的信道响应矢量对多径信号进行合并,最后进行判决。这样既具有抗多址干扰的功能又有抗多径衰落的效果。实验仿真表明,在多径信道下,采用辅助矢量滤波器比RAKE接收机有着更好的误码性能。
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