CDMA系統(tǒng)中2-D RAKE接收機(jī)的性能研究
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圖1中的加權(quán)輸出yk(t)包括期望用戶信號(hào)、多徑衰落引起的白干擾以及多用戶環(huán)境引起的多址干擾。為了克服共道干擾(CCI)，利用信道參數(shù)和傳輸信息比特bj(k)的估計(jì)(bj(k)=sgn(yk(jTb)))重構(gòu)干擾信號(hào)。多級(jí)干擾抵消可以同時(shí)消除ISI和MAI。空時(shí)干擾抵消接收機(jī)要首先將所有用戶根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行排序，由大到小對(duì)各用戶進(jìn)行估計(jì)與對(duì)消，即從第一級(jí)開(kāi)始檢測(cè)最強(qiáng)的用戶，第二級(jí)次之，直到最后一級(jí)檢測(cè)最弱的用戶。因此，每一級(jí)所檢測(cè)的信號(hào)為輸入信號(hào)中功率最大的用戶，但是其計(jì)算復(fù)雜度較高。
利用FFT匹配濾波的空時(shí)干擾抵消接收機(jī)可以解決這一問(wèn)題。利用FFT變換使所有的信號(hào)處理均在空間頻率域進(jìn)行。這種接收機(jī)通過(guò)計(jì)算陣列信號(hào)矢量的FFT在空域進(jìn)行波束空間波束成形，形成多個(gè)確定波束。對(duì)每一確定波束而言，基于FFT的2-D RAKE接收機(jī)用來(lái)匹配期望用戶的擴(kuò)頻碼，然后合并空時(shí)域的信號(hào)能量。使用FFT波束形成器，由于其空域?yàn)V波性，使得多徑將根據(jù)不同到達(dá)角來(lái)區(qū)分。接收信號(hào)強(qiáng)度各不相同，即βk,i=αk,iejψk,i(l)?G(l，θ)，則每一陣元僅搜集期望信號(hào)而削弱其他信號(hào)。與空時(shí)干擾抵消接收機(jī)相比，同樣條件下僅需要更少的指峰數(shù)即可達(dá)到相同的系統(tǒng)性能，且結(jié)構(gòu)及計(jì)算復(fù)雜度降低了。
基于以上分析，2-D RAKE接收機(jī)就是一種2-D匹配濾波器，權(quán)矢量wk,i也可以根據(jù)最小均方準(zhǔn)則(MMSE，需要提供參考信號(hào))，最大信噪比準(zhǔn)則(MaxS-NR，必須知道噪聲的統(tǒng)計(jì)量和期望信號(hào)的來(lái)波方向)，最小二乘法準(zhǔn)則及最大似然準(zhǔn)則(ML)來(lái)確定。對(duì)于聯(lián)合空時(shí)干擾抵消接收機(jī)來(lái)說(shuō)，也可以采取并行干擾抵消(PIC)，其處理延遲小，但計(jì)算量大，所以可采用將SIC與PIC結(jié)合提高空時(shí)接收機(jī)的性能?；贔FT匹配濾波的空時(shí)干擾抵消接收機(jī)旨在減少計(jì)算復(fù)雜度，將信號(hào)處理在空間頻率域進(jìn)行，可以采取基4或分裂基FFT(將基2分解和基4分解結(jié)合在一起)更大地減少計(jì)算復(fù)雜度。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/188528.htm
4 結(jié) 語(yǔ)
空時(shí)RAKE接收機(jī)充分利用了空域和時(shí)域信息，可以提高接收機(jī)的檢測(cè)性能。傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)(如匹配濾波器和RAKE合并)將MAI和ISI視為噪聲，沒(méi)有利用多用戶以及多徑之間的信息，因此來(lái)自多址干擾和符號(hào)間干擾通常會(huì)導(dǎo)致誤碼率(BER)無(wú)法降低，大大降低通信質(zhì)量和系統(tǒng)容量。空時(shí)2-D RAKE接收機(jī)和多用戶檢測(cè)技術(shù)能夠消除這兩種干擾，因此這兩種技術(shù)的結(jié)合也就成為研究的熱點(diǎn)。
2-D RAKE與PIC算法結(jié)合的空時(shí)多用戶檢測(cè)，盡管能夠很好地消除MAI與ISI，但是由于PIC缺少弱信號(hào)的能量信息，對(duì)弱信號(hào)檢測(cè)不理想，且不利于實(shí)際系統(tǒng)采用；2-D RAKE與SIC算法結(jié)合，其以降低強(qiáng)用戶檢測(cè)性能為代價(jià)改善接收機(jī)性能，然而這依賴于信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng)的用戶可靠的幅度估計(jì)，準(zhǔn)確度不好的幅度估計(jì)會(huì)導(dǎo)致性能增益的降低，甚至性能惡化。實(shí)際系統(tǒng)中，將SIC與PIC結(jié)合形成新的干擾抵消技術(shù)，組成混合型MUD接收機(jī)，通過(guò)對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行分類，減少多址干擾估計(jì)錯(cuò)誤。此技術(shù)與2-D RAKE及FFT結(jié)合可以進(jìn)一步提高系統(tǒng)BER，減少計(jì)算復(fù)雜度。
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