| 摘要：研究了應(yīng)用于CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)中的各種多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)的原理和優(yōu)缺點(diǎn),指出目前多用戶(hù)檢測(cè)技術(shù)主要分為線(xiàn)性多用戶(hù)檢測(cè)和干擾消除用戶(hù)檢測(cè)兩種。并對(duì)各種多用戶(hù)檢測(cè)的特點(diǎn)進(jìn)行了分析比較。 關(guān)鍵詞：移動(dòng)通信 碼分多址（CDMA）多用戶(hù)檢測(cè) 干擾消除 1 第三代移動(dòng)通信簡(jiǎn)介 移動(dòng)通信發(fā)展的最目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)任何人可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間與他人進(jìn)行任何方式的通信。到目前為止,移動(dòng)通信系統(tǒng)已發(fā)展到第三代。第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是采用FDMA方式的模擬蜂窩系統(tǒng),如AMPS、TACS等,其缺點(diǎn)是容量小,不能滿(mǎn)足飛速發(fā)展的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)量的需要。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)采用TDMA或CDMA為主的數(shù)字蜂窩系統(tǒng),如GSM/DCS1800、IS136、IS-95等,其容量和功能都比模擬系統(tǒng)有了很大的提高,但其業(yè)務(wù)種類(lèi)主要限于話(huà)音和低速數(shù)據(jù)（<=9.6kbis/s）。而社會(huì)的發(fā)展對(duì)通信業(yè)務(wù)種類(lèi)和數(shù)量需求的劇增,使得人們已不再滿(mǎn)足于第二代系統(tǒng)。于是,一種能夠供全球漫游,支持多媒體業(yè)務(wù)且不足夠容量的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生。 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是按照國(guó)際電聯(lián)（International Telecommunication Union,ITU）提出的ITM-2000標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)為3G（The Third Generation）系統(tǒng)。事實(shí)上,國(guó)際電聯(lián)（ITU）早在1985年就提出了第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的概念,當(dāng)時(shí)稱(chēng)為未來(lái)公共陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)（FPLMTS）,后考慮到該系統(tǒng)預(yù)計(jì)在2000年左右成型,且主要工作于2000Mhz頻段,故日本等國(guó)家建議更名為國(guó)際移動(dòng)電信系統(tǒng),即IMT-2000。三代移動(dòng)通信系統(tǒng)有以下特點(diǎn)： （1）全球化,IMT-2000是一個(gè)全球性的系統(tǒng),它包含多種系統(tǒng),在設(shè)計(jì)上具有高度的通用性,該系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)以及它與固定網(wǎng)之間的業(yè)務(wù)可以兼容,能提供全球溫游。 （2）多媒體化,提供高質(zhì)量的多媒體業(yè)務(wù)。如話(huà)音、可變速率數(shù)據(jù)、活動(dòng)視頻和高清晰的圖象等多種業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)多種信息一體化。 （3）綜合化,能把現(xiàn)存的尋呼系統(tǒng)、蜂窩無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)、衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)綜合在統(tǒng)一的系統(tǒng)中,以提供多種業(yè)務(wù)。 （4）智能化,主要表現(xiàn)在優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面（引入智能網(wǎng)概念）和收發(fā)信機(jī)的軟件無(wú)線(xiàn)電化。e.個(gè)人化,用戶(hù)可用唯一個(gè)人電信號(hào)碼（PTN）在任何終端上獲取所需要的電信業(yè)務(wù),這就超越了傳統(tǒng)的終端移動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)個(gè)人移動(dòng)性。 在1999年10月份的ITU芬蘭會(huì)議上,第三代移動(dòng)通信（IMT-2000）的無(wú)線(xiàn)接口技術(shù)規(guī)范獲得通過(guò),標(biāo)志著第三代技術(shù)的格局最終確定。它分為CDMA和TDMA兩大類(lèi)共五種技術(shù),其中主流技術(shù)為三種CDMA技術(shù)：IMT-2000 CDMA-DS（直接擴(kuò)頻）即歐洲和日本共同提出的WCDMA技術(shù);IMT-2000 CDMA-MC（多載波）即美國(guó)提出的cdma2000技術(shù);IMT-2000 CDMA TDD（時(shí)分雙工）包括我國(guó)提出的TD-SCDMA和歐洲提出的UTRA TDD。因此,CDMA技術(shù)已經(jīng)成為三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的主流技術(shù)。 2 CDMA系統(tǒng)特點(diǎn) 與傳統(tǒng)的FDMA、TDMA系統(tǒng)相比,CDMA系統(tǒng)具有頻譜效率高、軟容量、保密性好、易于無(wú)縫切換和宏分集等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也要克服多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)這兩個(gè)嚴(yán)重影響系統(tǒng)容量問(wèn)題。 在CDMA系統(tǒng)中,依靠不同的擴(kuò)頻碼來(lái)區(qū)分不同的用戶(hù),如果不同的擴(kuò)頻碼之間是完全正交的,則各個(gè)用戶(hù)之間將沒(méi)有干擾存在。但不幸的是,在CDMA系統(tǒng)中,由于多個(gè)用戶(hù)的隨機(jī)接入以及用戶(hù)擴(kuò)頻碼之間的互相關(guān)性,用戶(hù)地址碼之間不能保證正交性,從而此起多址干擾。多址干擾包括小區(qū)內(nèi)干擾和鄰區(qū)干擾兩種。隨著用戶(hù)數(shù)的增加,這種干擾將越來(lái)越嚴(yán)重,從而導(dǎo)致系統(tǒng)性能的急劇惡化。這種惡化無(wú)法靠提高信噪比來(lái)解決。傳統(tǒng)的單用戶(hù)檢測(cè)系統(tǒng)完全按照經(jīng)典的直接序列擴(kuò)頻理論對(duì)每個(gè)用戶(hù)的信號(hào)分別進(jìn)行擴(kuò)頻碼的處理,因此抗多址干擾的能力較差。 無(wú)線(xiàn)電信號(hào)經(jīng)過(guò)移動(dòng)信道時(shí)會(huì)受到來(lái)自不同途徑的衰落。由于用戶(hù)離基站的距離不同,因而衰落也不同。如果移動(dòng)臺(tái)以相同的功率發(fā)射,將會(huì)導(dǎo)致基站接收近站點(diǎn)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)比接收遠(yuǎn)站點(diǎn)移動(dòng)臺(tái)的信號(hào)強(qiáng)的多。這樣將會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)信號(hào)抑制弱信號(hào),使得相對(duì)較弱的用戶(hù)信號(hào)得不到正常的檢測(cè),這就是眾所周知的遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題�，F(xiàn)有系統(tǒng)都是靠嚴(yán)格的功率控制來(lái)解決這一問(wèn)題的,但如果功率控制的誤差超過(guò)1dB,系統(tǒng)的性能將會(huì)有明顯的變化,而精確的功率控制非常復(fù)雜,將導(dǎo)致費(fèi)用的上升。 傳統(tǒng)的CDMA信號(hào)檢測(cè)技術(shù)將根據(jù)直接序列擴(kuò)頻理論對(duì)基帶接收信號(hào)進(jìn)行地址碼相關(guān)計(jì)算,獨(dú)立處理每個(gè)用戶(hù)的信號(hào),因此稱(chēng)為相關(guān)檢測(cè)或單用戶(hù)檢測(cè)。它不具備抗多址干擾和遠(yuǎn)近效應(yīng)的能力。 3 CDMA系統(tǒng)模型 為了有效的說(shuō)明CDMA系統(tǒng)以及多用戶(hù)檢測(cè)的基本原理,本文中我們將CDMA通信系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化,設(shè)有K個(gè)用戶(hù),采用直接序列擴(kuò)頻,信道為單路徑同步信道,則接收信號(hào)的基帶表示為：
其中Ak、bk(t){±1}、sk(t)是第k個(gè)用戶(hù)接收信號(hào)的幅度、信息比特和具有單位功率的簽名波形,擴(kuò)頻碼采用短碼,即碼周期長(zhǎng)度等于擴(kuò)頻增益N=T/Tc,T、Tc分別是比特間隔和碼片間隔,不特殊說(shuō)明的情況下,碼片調(diào)制波形為方波,用戶(hù)數(shù)K≤N。n(t)是一個(gè)具有單位功率譜密度的零均值復(fù)高斯白噪聲。σ2是信道中的噪聲功率。 CDMA通信系統(tǒng)中傳統(tǒng)的檢測(cè)器是由K個(gè)相關(guān)器組成的。相關(guān)檢測(cè)器可以由匹配濾波器代替,所以又稱(chēng)為匹配濾波檢測(cè)器。CDMA工作原理的核心在于偽隨機(jī)碼（Pseudo Noise Code,PN碼）的相關(guān)性,用公式表示為：
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66821730(技術(shù)支持)
