论文部分内容阅读
CDMA系统是最为常见的伪噪声通信系统,CDMA系统中,每个用户被分配一个唯一的码序列,系统用该码序列对用户发送的信息符号进行扩频,并将所有扩频后的用户信号合并在同一个信道中进行传输。在接收端,系统用同样的码序列从接收到的总信号中解调出每个用户发送的信息。用户间多址干扰会对CDMA系统的性能产生较大的影响,选择具有良好结构的码本能够降低用户间干扰,而采取适当的多用户检测技术能够降低用户间干扰对系统的影响,扩大系统容量。因此,码本的设计和多用户检测技术的研究一直是这个领域的两大热点,具有较大的理论意义和实际价值。框架理论中,格拉斯曼框架是相同维度和大小的框架中互相关度达到最低的框架。而最优格拉斯曼框架又被称为等角紧框架,框架的元素之间具有相同的互相关。用最优格拉斯曼框架组建的CDMA码序列被称为最优格拉斯曼序列。在CDMA系统中使用最优格拉斯曼序列可以使用户间干扰达到最小,并且当激活用户发生变化时,用户间干扰仅与激活的码序列数量有关。但是最优格拉斯曼框架仅在维度m和列向量个数N取特定值时存在,且构造起来较为困难。论文研究了框架理论,对格拉斯曼框架的结构特点进行了分析,提出了基于最优对称球形编码和基于改进遗传算法的两种格拉斯曼框架构造新方法。相比已有的一些构造方法,新的构造方法具有更高的维度适应性和更快的收敛速度。随后,针对最优格拉斯曼序列的结构特点和CDMA系统“过载”状态下用户间干扰过高的问题,提出了一种多用户检测的预处理方法,在多用户检测之前对能够被最优判决的用户信号进行提前判决。相比于单纯使用多用户检测技术,加入预处理后,系统的误码率能够进一步降低,系统的性能得到了提升。论文的主要内容分为四个部分:第一部分介绍了CDMA系统的基本概念,给出了CDMA系统的信道模型,并分析了已有的CDMA扩频码本和多用户检测技术;第二部分阐述了框架理论的基本知识,分析了几种具有特殊结构的框架;第三部分介绍了格拉斯曼框架和最优格拉斯曼框架的定义,以及它们的结构特点,列举了已有的几种格拉斯曼框架构造方法,并提出了基于最优对称球形编码和基于改进遗传算法的格拉斯曼框架构造方法;第四部分阐述了WBE (Welch Bound Equality)序列和最优格拉斯曼序列及其特点,并提出了基于最优格拉斯曼序列的多用户检测预处理方法。