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《CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中多用戶檢測(cè)技術(shù)的研究【開題報(bào)告】》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告通信工程CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中多用戶檢測(cè)技術(shù)的研究一、選題的背景與意義近十幾年移動(dòng)通信的發(fā)展速度非常迅猛，移動(dòng)通信的技術(shù)的發(fā)展速度和趨勢(shì)達(dá)到了讓人瞠目的境界。在信息化的時(shí)代公眾對(duì)信息的需求越來(lái)越大,人們對(duì)通信業(yè)務(wù)和通信手段的要求趨向了更高層次。從20世紀(jì)80年代中期開始，數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)入發(fā)展和成熟期時(shí)期。由于模擬蜂窩網(wǎng)的容量己經(jīng)不能滿足移動(dòng)用戶龐大數(shù)量日益增長(zhǎng)的需求，于是出現(xiàn)了第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)。此后，用戶對(duì)通信業(yè)務(wù)范圍和業(yè)務(wù)速率的要求也在一步步地不斷提升，現(xiàn)有的第二代移動(dòng)通信
2、網(wǎng)（主要GSM）很難滿足新的業(yè)務(wù)需求。第三代(3G)移動(dòng)通信系統(tǒng)就隨著市場(chǎng)應(yīng)運(yùn)而生了。CDMA（碼分多址）技術(shù)作為第三代移動(dòng)通信最重要的技術(shù)，它的發(fā)展越來(lái)越受到人們的關(guān)注。CDMA系統(tǒng)是一種成熟的無(wú)線通信系統(tǒng)，具有抗干擾、頻帶利用率高、保密性好、可多址復(fù)用等優(yōu)點(diǎn)。在CDMA系統(tǒng)中，通過(guò)給每個(gè)用戶分配特定的擴(kuò)頻碼來(lái)區(qū)分用戶信號(hào)，實(shí)現(xiàn)多址接入。但是，多徑衰落環(huán)境下的CDMA系統(tǒng)中，多個(gè)用戶隨機(jī)接入以及各個(gè)用戶擴(kuò)頻碼間的互相關(guān)性，使得各用戶的擴(kuò)頻碼不能完全正交，于是由此引起了系統(tǒng)中的多址干擾（MAI）。
3、多址干擾的存在會(huì)嚴(yán)重影響CDMA系統(tǒng)的性能和容量，因此，怎么樣去抑制多址干擾，增加系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)的性能，變得十分迫切。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者們對(duì)抑制多址干擾技術(shù)的研究發(fā)展迅速，其中主要包括智能天線、擴(kuò)頻碼的設(shè)計(jì)、功率控制與多用戶檢測(cè)等幾種措施。這些技術(shù)都能在一定程度上能夠增加CDMA系統(tǒng)容量，改善系統(tǒng)性能，有的己經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際系統(tǒng)中，而大多數(shù)仍處于研究階段。各種多用戶檢測(cè)算法的提出，就是為了達(dá)到系統(tǒng)的容量的上限即各用戶實(shí)際上的信息傳輸速率總和受系統(tǒng)所用帶寬的限制。為了能夠使系統(tǒng)的容量更加逼近容量上限消
4、除MAI，在近十年內(nèi)許多學(xué)者提出了許多不同種類的多用戶檢測(cè)方案與技術(shù)。多用戶檢測(cè)與單用戶檢測(cè)的主要不同是它可以利用擴(kuò)頻信號(hào)的特點(diǎn)抑制或消除MAI，目前總體來(lái)說(shuō)多用戶檢測(cè)技術(shù)按性能可以分為最佳多用戶檢測(cè)，次最佳多用戶檢測(cè)；按結(jié)構(gòu)分有線性和非線性；線性又可以分為相關(guān)檢測(cè)和最小均方差檢測(cè)。在這種背景下，本課題針對(duì)CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中的多址干擾去除的算法進(jìn)行一定的研究，主要是對(duì)一些比較經(jīng)典的算法進(jìn)行仿真和進(jìn)行一些算法改進(jìn)和對(duì)用戶檢測(cè)器的研究并與傳統(tǒng)單用戶檢測(cè)相比較，得出多用戶檢測(cè)技術(shù)的性能總結(jié)與評(píng)估。二
5、、研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問(wèn)題：在傳統(tǒng)的CDMA接收機(jī)中各個(gè)用戶的接收是相互獨(dú)立進(jìn)行的。在多徑衰落環(huán)境下。由于各個(gè)用戶之間所用的擴(kuò)頻碼通常難以保持正交。因而造成多個(gè)用戶之間的相互干擾并限制系統(tǒng)容量的提高。這就需要使用多用戶檢測(cè)技術(shù)。多用戶檢測(cè)的基本思想就是把所有用戶的信號(hào)都當(dāng)作有用信號(hào)而不是干擾信號(hào)來(lái)處理。這樣就可以充分利用各用戶信號(hào)的用戶碼、幅度、定時(shí)和延遲等信息，從而大幅度地降低多徑多址干擾。如何把多用戶干擾報(bào)銷算法的復(fù)雜度降低到可接受的程度則是多用戶檢測(cè)技術(shù)能否實(shí)用的關(guān)鍵。傳統(tǒng)單用戶檢測(cè)
6、器（CSD）：傳統(tǒng)的單用戶檢測(cè)技術(shù)完全按照經(jīng)典直接序列擴(kuò)頻理論對(duì)每個(gè)用戶的信號(hào)分別進(jìn)行擴(kuò)頻碼匹配處理，其接收端用一個(gè)和發(fā)送地址碼（波形）相匹配的匹配濾波器（相關(guān)器）來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)分離，在相關(guān)器后直接解調(diào)判決。如果匹配濾波采用的是結(jié)合了信道響應(yīng)的相關(guān)波形，相當(dāng)于是RAKE接收機(jī)，實(shí)現(xiàn)了利用多徑響應(yīng)的作用。這種方法只有在理想正交的情況下，才能完全消除多址干擾的影響，對(duì)于非理想正交的情況，必然會(huì)產(chǎn)生多址干擾，從而引起誤碼率的提高。線性多用戶檢測(cè)器（LMD）：由Lupas和Verdu提議的解相關(guān)器(又稱為零驅(qū)
7、動(dòng)檢測(cè)器)這種檢測(cè)器是將多用戶通信環(huán)境的多址干擾等效為一個(gè)信道的傳輸響應(yīng)矩陣，即碼字之間的相關(guān)矩陣R，該矩陣僅與各用戶的擴(kuò)頻序列以及序列間的相對(duì)時(shí)延有關(guān)。得到信道傳輸?shù)哪婢仃嘥，就可以將多用戶信號(hào)經(jīng)過(guò)K個(gè)匹配濾波器的輸出，再通過(guò)此逆矩陣進(jìn)行求逆運(yùn)算，以等效地消除各用戶擴(kuò)頻序列間的相關(guān)性，從而達(dá)到消除多址干擾的目的。最佳多用戶檢測(cè)器（OMD）：是一種最大似然序列檢測(cè)器（MLSD）。MLSD需要計(jì)算2的NK次方個(gè)矢量的似然函數(shù)（N為數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，k為用戶數(shù)），采用維特比算法后，運(yùn)算的復(fù)雜度按2的K次方增長(zhǎng)
8、。本課題主要研究CDMA擴(kuò)頻通信系統(tǒng)中多用戶檢測(cè)技術(shù)的最佳多用戶檢測(cè)（OMD），線性多用戶檢測(cè)（LMD），并與傳統(tǒng)的單用戶檢測(cè)技術(shù)（CSD）對(duì)比，分析三者的漸進(jìn)穩(wěn)定性，建立模型，用MATLAB經(jīng)行算法仿真，驗(yàn)證和分析其消除多址干擾的有效性并分析其性能上的優(yōu)缺點(diǎn)，提出一定可行性改進(jìn)方案。擬解決的主要問(wèn)題是：對(duì)基于擴(kuò)頻調(diào)制的CDMA系統(tǒng)中傳統(tǒng)單用戶和多用戶檢測(cè)技術(shù)的原理模型經(jīng)行仿真研究，分析性能。1.最關(guān)鍵的問(wèn)題：是傳輸信道和多用戶檢測(cè)的模型的算法實(shí)現(xiàn)，以及性能評(píng)估。實(shí)現(xiàn)模擬了一個(gè)小區(qū)
