| 一、引言
TD-SCDMA［1］是第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)中極具競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)準(zhǔn)之一,它具有低發(fā)射功率、高系統(tǒng)容量、頻譜利用率高等特點(diǎn)。聯(lián)合檢測(cè)作為TD-SCDMA關(guān)鍵技術(shù)之一,同時(shí)考慮多個(gè)用戶的信息以及相應(yīng)的信道沖激響應(yīng)（CIR）進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè),能夠消除位于同一小區(qū)并在同一時(shí)間同頻率發(fā)送的信號(hào)的多用戶干擾（MAI）和碼間干擾（ISI）。但由于聯(lián)合檢測(cè)運(yùn)算復(fù)雜度比較大,一般用于上行鏈路［2］。文獻(xiàn)［3］首次將聯(lián)合檢測(cè)技術(shù)用于下行鏈路,并提出了專門針對(duì)下行鏈路的算法。對(duì)于下行鏈路,已有算法中需要進(jìn)行Cholesky分解以及兩次回代以求得矩陣的逆,運(yùn)算復(fù)雜度較大。本文在已有的聯(lián)合檢測(cè)算法的基礎(chǔ)上,提出了一種簡(jiǎn)化算法,采用最直接的降低矩陣大小的方法,降低聯(lián)合檢測(cè)算法的復(fù)雜度。
論文的第二部分給出了系統(tǒng)的模型,第三部分介紹了分塊聯(lián)合檢測(cè)迫零算法（ZF）以及均方誤差最小化（MMSE）算法,第四部分是仿真的結(jié)果,第五部分是結(jié)論。在本文中,上標(biāo)H表示共軛轉(zhuǎn)置,上標(biāo)T表示轉(zhuǎn)置。
二、系統(tǒng)模型
在下行鏈路中,基站在一個(gè)小區(qū)內(nèi)同時(shí)發(fā)送K個(gè)用戶的信號(hào),其中第k個(gè)用戶發(fā)送的基帶離散序
 
三、分塊聯(lián)合檢測(cè)算法
文獻(xiàn)［3］中提出了下行鏈路迫零算法以及均方誤差最小化算法,但這種算法只能局限于基站天線為單天線。對(duì)于目前TD-SCDMA系統(tǒng),在基站常常采用8單元天線陣列,所以下行鏈路采用如下聯(lián)合檢測(cè)算法［2］：
TD-SCMDA系統(tǒng)采用時(shí)分的模式,上下行鏈路的信道沖激響應(yīng)可以認(rèn)為相等,所以下行鏈路的信道沖激響應(yīng)可以在基站通過時(shí)隙中的導(dǎo)碼進(jìn)行估計(jì)。同時(shí),移動(dòng)臺(tái)可以采取文獻(xiàn)［4］中闡述的方法對(duì)同時(shí)同頻率由基站發(fā)出的其他用戶的擴(kuò)頻碼進(jìn)行估計(jì)。
由于需要處理的矩陣通常比較大,對(duì)于下行鏈路運(yùn)算復(fù)雜度需要降低才能應(yīng)用于實(shí)際。直接降低矩陣的規(guī)模,是最為簡(jiǎn)單可行的一種降低運(yùn)算復(fù)雜
根據(jù)式(4)對(duì)dm進(jìn)行最大似然估計(jì),使下面的表達(dá)式取最小值：
2…M）按如下方法進(jìn)行組合,可以得到第k個(gè)用戶發(fā)送的符號(hào)估計(jì)值。
在分塊聯(lián)合檢測(cè)算法中,信道沖激響應(yīng)矩陣被劃分成了大小相同的方陣。對(duì)于復(fù)雜度較高的矩陣相乘以及Cholesky分解、回代等運(yùn)算只需在較小的矩陣上進(jìn)行,同時(shí)由于分塊后每個(gè)子塊矩陣都是一樣的,這些操作只需進(jìn)行一次即可,所以復(fù)雜度能夠明顯降低。表1中列出了未分塊和分塊后的復(fù)數(shù)乘法數(shù)量的對(duì)比。在運(yùn)算量較大的Cholesky分解部分,分塊之后的運(yùn)算復(fù)雜度下降為原來的1/M3。由于接收信號(hào)分塊后每塊數(shù)據(jù)不同,需要單獨(dú)運(yùn)算,所以AH部分分塊前后運(yùn)算量沒有變化,除上述兩步其他運(yùn)算步驟的運(yùn)算量均下降為未分塊的1/M。
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矩陣分塊對(duì)原CIR矩陣進(jìn)行了簡(jiǎn)化,從而引入了一定的誤差,子塊方陣之間對(duì)應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)之間的碼間干擾沒有通過聯(lián)合檢測(cè)算法消除,與未分塊算法比較,信噪比SNR有所下降。
分塊算法中,記Ab=RbCb,ZF分塊算法可以寫作
為簡(jiǎn)化信道沖激響應(yīng)矩陣過程中引入的MAI和ISI�？梢酝茖�(dǎo)出第k個(gè)用戶第m個(gè)塊中第j個(gè)符號(hào)的SNR為
于是分塊算法引起的SNR衰減為
四、算法仿真
由于分塊聯(lián)合檢測(cè)算法為了降低運(yùn)算量采取了一定的近似措施,所以必須采用仿真來證明近似對(duì)算法的結(jié)果引起的系統(tǒng)性能下降的程度是在可以接受的范圍之內(nèi)的。
仿真環(huán)境建立在C語言的基礎(chǔ)上,基站天線數(shù)目為8,用戶數(shù)目為10,擴(kuò)頻系數(shù)為16,聯(lián)合檢測(cè)算法采用迫零(ZF)算法。信道模型采取標(biāo)準(zhǔn)中的固定延時(shí)［7］,信道衰落采用瑞利衰落模型［6］并且加
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