文档介绍：TD-SCDMA中的联合检测算法
[戴大恩李小文]
摘要
联合检测(JD)是多用户检测(Multi-User Detection,MUD)的一种。CDMA系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的,接收时需要在数字域上用一定的信号分离方法把各个用户的信号分离开来。信号分离的方法大致可以分为单用户检测技术和多用户检测技术两种。本文首先介绍了TD-SCDMA上行信道传输模型, 从而得到接收信号的系统方程,在此基础上详细说明了联合检测算法中的迫零线性块均衡(ZF-BLE)算法。
关键词: 联合检测迫零线性块均衡算法
移动通信
戴大恩
男,重庆邮电大学通信工程学院,硕士生。主要研究方向为第3代移动通信物理层技术。
李小文
男,重庆邮电大学高级工程师、教授,硕士生导师,重邮信科有限责任公司3G研究院院长。主要方向为TD-SCDMA系统。TD-SCDMA系统标准主要制定者之一。
1 MUD和JD简要介绍
多用户检测( MUD) 是第 3 代移动通信系统中宽带 CDMA通信系统抗干扰的关键技术。传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理,因而抗多址干扰(MAI)能力较差;多用户检测技术在传统检测技术的基础上,充分利用造成多址干扰的所有用户信号信息对多个用户做联合检测或从接收信号中减掉相互间干扰的方法,有效地消除MAI的影响, 从而具有优良的抗干扰性能。由于MAI的消除,用户在较小的信噪比下就可达到可靠的性能,单用户信噪比的降低
可以直接转化为系统容量的增加,因此可以更加有效地利用链路频谱资源,显著提高系统容量。
联合检测(Join-Detection,JD)的基本思想是利用所有用户的相关先验信息,在一步之内将所有用户的信号分离出来,理论上JD可以完全消除MAI的影响。由于多用户检测算法的复杂性,实际应用主要考虑次优联合检测器。次优联合检测器可以分为线性和非线性两类。所谓的线性和非线性, 即是判断算法的输出是否是输入的线性变换。线性多用户信号检测器是在判决之前对相关器的输出矩阵进行线性变换, 各用户检测复杂度只是用户总数的线性函数。
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TD-SCDMA中的联合检测算法
2 TD—SCDMA 系统上行信号传输模型
图1 TD—SCDMA 系统上行信号传输模型
图1是TD-SCDMA系统上行信号的传输模型,本图只画出了两根接收天线Q是采样, c(k ) 是用户扩频码,
h(k ,m) 是第k个用户到第m个天线的信道。CE是信道估
计, JD是联合检测, De_ mux是去复用( 即使信号和
d
Midamble(中缀码)分离),n为噪声, dk 为用户发送数据, ~ 为用户估计数据。
道激励响应函数记作:
移动通信
则该第K个终端的第M个天线上的激励响应为相应的信道激励响应函数与扩频码的卷积,记作:
将第K个终端上每根天线接收到的信道激励响应进行行交织, 得到 M ( Q + W - 1 ) 维复合信道激励响应矢量
d (k ) = (d (k ) , d (k ) ........... d (k ) )T
为了方便表
1 2 n
述,所有矢量被认为是列矢量, ( )T 表示矩阵转置,
( )H 表示矩阵的复共轭转置。首先将第K个码分信道突发的N个复数据信号构