您现在的位置: 通信界 >> IT >> 技术正文  
 
基于PIC的MC-CDMA系统多级型多用户检测技术[图]
[ 通信界 / 佚名 / www.cntxj.net / 2012/10/20 16:58:20 ]
 

在CDMA系统中分配给各个用户的扩频码如果没有严格正交,将会引起用户之间的相互干扰,即多址干扰。随着用户数的增多,多址干扰的增强,用户的误码性能会变差。另一方面,移动用户的位置不断变化及深度衰落的存在,强功率用户的信号会抑制弱功率用户的信号,系统性能严重弱化,即所谓的远近效应,因此抑制MAI和远近效应以提高系统的性能,增加容量是十分迫切的要求,而多用户检测技术成为近年来的主要解决方法之一。

多用户检测技术可以充分利用各个用户的扩频序列时延幅度和相位信息对各用户进行联合检测,从总体上提高各用户的性能。它解决了远近效应问题,降低了系统对功率控制精度的要求,因此可以有效地利用上行链路频谱资源,显着增加系统容量。在多用户检测中,一类重要的技术是基于干扰抵消的多级检测。

本文首先介绍干扰抵消检测算法,重点分析了PIC的概念。在基于PIC的多级型多用户检测技术基础上进行仿真分析。仿真结果表明该方案在运算复杂性和系统性能之间取得了良好的折中。

  1 并行干扰抵消检测算法

干扰抵消(IC)基本原理是利用已检测的信号重构期望用户的干扰信号,并从接收信号中删除掉。IC包括串行干扰抵消(SIC)和并行干扰抵消(PIC),所不同的是SIC每次只检测一个用户,而PIC利用前级判决的信息构造所有用户的干扰信号,然后从接收信号抵消掉干扰信号,最后判决,因此PIC的处理延迟小,但计算量大。下面将详细介绍PIC的基本原理。

1.1 并行干扰抵消器(PIC)

并行干扰抵消方案是指抵消工作在并行模式下。对于传统的PIC,用户k在第i级的判决信号可以表示为

其中,h.jpg表示由前一级获得的第j个用户的符号估计值,它可以通过基于判决的线性过程或基于匹配滤波的线性过程来获得。第0级可以通过匹配滤波器(相关器)来得到h.jpg。多级PIC的基本原理可以用图1来表示。

1.2 选择性并行干扰消除(S-PIC)

并行干扰消除(PIC),是在同一级检测中重构出所有用户信号,然后从总的接收信号中减去所有干扰信号而获得有用信号。但是由于第一级判决输出只采用一般的检测合并技术(单用户检测)而存在MAI,所以不能完全正确的重构所有干扰用户的信号,导致在进行PIC时,有可能引入新的干扰。在这种情况下,某些用户在第一级判决输出原本正确,但是由于其他用户的错误判决,而经过PIC后反而变错。为了避免这一差错,提出了选择性并行干扰(S-PIC,Selective Parallel Interference Cancellation),即根据第一级检测出来的各个用户的可靠性分组,来决定是否进行重构,下面介绍其主要思想。

如表1所示,U1组内的用户不用再做PIC,U3组内的用户不再进行重构,只有U2组内的用户进行常规的PIC检测。所以S-PIC在PIC的基础上,大大降低了接收机的计算复杂度。所面临的任务就是如何选择最佳的阀值S1、S2,使得系统的平均误码率最小。

  2 基于HC的多级检测方法

多级检测的概念一开始是出现在DS-CDMA系统的多用户系统中,其基本思想是:先由前一级获得数据和干扰的初步估计,然后在后一级消除对干扰的估计,从而提高检测的可靠性。

针对多址干扰(MAI),研究由各种单用户检测方法组合而成的多级检测技术,基于PIC的MC-CDMA系统多级检测原理框图如图2所示。

  为不失一般性,设第0个用户为期望用户,对初始级,采用SUD得到数据判决值为

初始数据估计非常重要,初始数据估计不准确,会引起误差传播效应。同时,PIC的性能很容易受到干扰信号估计偏差的影响。

3 仿真分析

图3描述了几种检测方式的误码率。如图3可见,这几种检测方式的误码率都是随着信噪比的增大而减小。其中匹配滤波器的误码率最大。其余3种检测方式的误码率均小于匹配滤波器。

如图4可见,随着用户数目增加,这几种检测方式的误码率呈现递增趋势。其中匹配滤波器的误码率最大。其它三种检测合并技术的误码率小于匹配滤波器的误码率。在小信噪比时,MMSE,SIC,PIC的误码率较为接近,随着用户数目的增加,最小均方误差的误码率大于串行干扰抵消和并行干扰抵消的误码率。当信噪比达到某值时,匹配滤波器的误码率最大,而并行干扰抵消的误码率最小,是最优的多用户检测技术。

4 结束语

本文采用多级型多用户检测技术,引入并行干扰抵消技术,充分利用各个用户的扩频序列时延幅度和相位信息对各用户进行联合检测,抑制MAI和远近效应以提高系统的性能。通过仿真验证,相对于其他检测技术,当信噪比增大时,并行干扰抵消(PIC)的误码率最小,使系统性能得到很好的改善,是最优的多用户检测技术。但随着级数的更加,系统性能的优化越来越小,且相应的运算复杂性越来越高,因此,在实际应用中,进行到三级PIC即可。

 

作者:佚名 合作媒体:不详 编辑:顾北

 

 

 
 热点技术
普通技术 “5G”,真的来了!牛在哪里?
普通技术 5G,是伪命题吗?
普通技术 云视频会议关键技术浅析
普通技术 运营商语音能力开放集中管理方案分析
普通技术 5G网络商用需要“无忧”心
普通技术 面向5G应运而生的边缘计算
普通技术 简析5G时代四大关键趋势
普通技术 国家网信办就《数据安全管理办法》公开征求意见
普通技术 《车联网(智能网联汽车)直连通信使用5905-5925MHz频段管理规定(
普通技术 中兴通讯混合云解决方案,满足5G多元业务需求
普通技术 大规模MIMO将带来更多无线信道,但也使无线信道易受攻击
普通技术 蜂窝车联网的标准及关键技术及网络架构的研究
普通技术 4G与5G融合组网及互操作技术研究
普通技术 5G中CU-DU架构、设备实现及应用探讨
普通技术 无源光网络承载5G前传信号可行性的研究概述
普通技术 面向5G中传和回传网络承载解决方案
普通技术 数据中心布线系统可靠性探讨
普通技术 家庭互联网终端价值研究
普通技术 鎏信科技CEO刘舟:从连接层构建IoT云生态,聚焦CMP是关键
普通技术 SCEF引入需求分析及部署应用
  版权与免责声明: ① 凡本网注明“合作媒体:通信界”的所有作品,版权均属于通信界,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:通信界”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。 ② 凡本网注明“合作媒体:XXX(非通信界)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。 ③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在一月内进行。
通信视界
华为余承东:Mate30总体销量将会超过两千万部
赵随意:媒体融合需积极求变
普通对话 苗圩:建设新一代信息基础设施 加快制造业数字
普通对话 华为余承东:Mate30总体销量将会超过两千万部
普通对话 赵随意:媒体融合需积极求变
普通对话 韦乐平:5G给光纤、光模块、WDM光器件带来新机
普通对话 安筱鹏:工业互联网——通向知识分工2.0之路
普通对话 库克:苹果不是垄断者
普通对话 华为何刚:挑战越大,成就越大
普通对话 华为董事长梁华:尽管遇到外部压力,5G在商业
普通对话 网易董事局主席丁磊:中国正在引领全球消费趋
普通对话 李彦宏:无人乘用车时代即将到来 智能交通前景
普通对话 中国联通研究院院长张云勇:双轮驱动下,工业
普通对话 “段子手”杨元庆:人工智能金句频出,他能否
普通对话 高通任命克里斯蒂安诺·阿蒙为公司总裁
普通对话 保利威视谢晓昉:深耕视频技术 助力在线教育
普通对话 九州云副总裁李开:帮助客户构建自己的云平台
通信前瞻
杨元庆:中国制造高质量发展的未来是智能制造
对话亚信科技CTO欧阳晔博士:甘为桥梁,携"电
普通对话 杨元庆:中国制造高质量发展的未来是智能制造
普通对话 对话亚信科技CTO欧阳晔博士:甘为桥梁,携"电
普通对话 对话倪光南:“中国芯”突围要发挥综合优势
普通对话 黄宇红:5G给运营商带来新价值
普通对话 雷军:小米所有OLED屏幕手机均已支持息屏显示
普通对话 马云:我挑战失败心服口服,他们才是双11背后
普通对话 2018年大数据产业发展试点示范项目名单出炉 2
普通对话 陈志刚:提速又降费,中国移动的两面精彩
普通对话 专访华为终端何刚:第三代nova已成为争夺全球
普通对话 中国普天陶雄强:物联网等新经济是最大机遇
普通对话 人人车李健:今年发力金融 拓展汽车后市场
普通对话 华为万飚:三代出贵族,PC产品已走在正确道路
普通对话 共享退潮单车入冬 智享单车却走向盈利
普通对话 Achronix发布新品单元块 推动eFPGA升级
普通对话 金柚网COO邱燕:天吴系统2.0真正形成了社保管