_ CDMA中一种判决反馈多用户检测算法的仿真实现
__________ __ 西南电子电信技术研究所_____ 吴波_ 罗来源
摘要：本文研究了一种具有线性计算复杂度的同步DS_CDMA系统多用户检测算法，该算法利用互相关矩阵的Cholesky分解，并根据能量值估计反馈量消除多址干扰项，从而减少了多用户干扰。通过Matlab仿真，数值结果表明，该检测器能有效克服CDMA移动通信中的多址干扰和远近效应。
关键词：码分多址_ 多用户信号检测__ 判决反馈_ 远近效应
1、 引言
自从80年代末期以来，人们将CDMA(码分多址)技术应用于数字移动通讯领域。由于其频率利用率高，抗干扰能力强，因此是一种富有生命力和应用前景的移动通信制式。
所谓CDMA技术是由多个码分信道共享载频频道的多址连接方式。在移动通信、个人通信及宽带无线接入领域，CDMA是最具有竟争力的多址接入连接技术。CDMA结合多址接入，扩频通信，蜂窝组网等典型技术，从码域，频域，时域三维利用频谱，显示了CDMA扩频通信的独特优点。CDMA的特征是代表各信源的发射信号在结构上各不相同，并且其地址码相互具有正交性，以区别地址。而在频率，时间和空间上都可能重叠。
CDMA作为一种多址接入技术，接收端接收的是多个同步传输信号与噪声的总和。因此，当用户增多时，传统的信号检测器性能将明显下降甚至恶化。自S.Verdu提出多用户检测思想以来，不断有各种改善和克服多址干扰的检测算法和方案提出，特别是近几年来相关检测的线性检测器和非线性检测器两类多用户检测器备受关注。早期的多用户检测器利用扩频检测信号的相关性来检测，在匹配滤波器后加上一组相应的判决检测，这种做法在存在远近效应的情况下，会使误码率变大；相关检测器虽然有最佳抗远近能力，但是它的误码率却未得到有效的改善；最佳检测器利用最大似然序列估计(MLSE)来发现最大可能性的输入序列，具有良好的特性（能克服远近效应），但由于它的计算复杂程度较大，因此实现起来比较复杂。本文讨论的判决反馈检测器在性能上优于线性相关检测器，与两级多用户检测器相当，实现起来比两级检测器简单。
2、CDMA移动通信原理及系统模型
在CDMA中，每个用户对应一种信号码元（地址码），用户通过这种码元调制和传送信息，接收机同时也通过这种码元解调信息。
假设一个CDMA系统含有K个用户并共用同一频率，传送的是二进制码元信号，即{-1，+1}。每个码元的间隔周期是T，因此，在第n个时间T时，输入信号可以表示为
bn=(bn1,bn2,……bnK)
式中，bnk表示第k个用户在第nT时刻的输入信号。另外，对于每一个用户，在每个码元的时间间隔T内，都含有扩频码ck(t),设扩频码长度为L(即扩频增益),且间隔为Tc,并满足T=LTc。在一个时间周期内，扩频码满足
。相应的，经扩频调制后用以传输的第k个用户的基带信号可以表示为
______ _____ ___ 2-1____ ________ 式中，τk表示传输码元的延迟，因此，对于同步CDMA系统，τk=0，而对于异步CDMA系统，τk对不同的用户值是不同的。Eik是一个多用户信道非常重要的变量，它的表示如下
____ 
_____________ _____________ _____________ _____________ ______________
其中，wki表示接收到的第k个用户的能量值，而θki表示接收到第k个用户的相位值。由
于信道可以表示为高斯白噪声信道，因此，接收机接收到的信号可以表示如下：
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_______________________________ 2-2_______________________________
式中，z(t)表示加性白高斯噪声（AWGN）。
在 CDMA通信系统的传输中，每个用户都会受到其它不同用户的干扰，既所谓多址干扰(MAI)。假设K个用户的信号码元是同时到达的，输出信号y(t)在一个周期内与其它周期的其它用户的输入信号无关，接收端经过解调和相关解扩后，匹配滤波器的输出为：