非高斯噪声下基于粒子滤波算法的多用户检测技术研究

发布时间：2019-09-09 11:53

【摘要】：随着移动通信1G向3G的发展,移动通信技术已经有了质的飞跃。目前主流的3G标准普遍的采用CDMA技术。CDMA通信系统比以往的通信系统具有更多的优点,例如:系统的容量更大、安全性能更好,较低的发射功率等优点。由通信理论可知,如果接入系统的所有用户使用的扩频码是完全相互正交的,那么在传统的检测器中只需对匹配滤波器的输出结果进行判决即可得到用户想要的数据。但是在实际的应用上,由于传播信号的信道具有时变性等原因,导致扩频码间很难相互正交,正是由于这种扩频码间的相关性会使系统中各个用户产生相互干扰,即多址干扰。多址干扰的影响已经逐渐成为限制CDMA系统性能的重要因素。在分析多址干扰的产生原理等基础理论知识后,引入了多用户检测技术。该方法综合利用系统中所有的用户信息参与检测,它能够消除系统中不同用户信号之间多址干扰的影响,在提高了系统的性能方面有很大的作用。本课题首先在建立多用户系统模型的基础之上,介绍多用户检测技术的基本原理、多用户检测系统的组成和功能。为了寻求一种能在检测复杂度、检测性能和适应性方面具有综合性优点的多用户检测器,在随后的内容里介绍了几种典型的线性、非线性多用户检测器。这些经典的多用户检测器往往都是假设系统的背景噪声为高斯噪声,这种假设往往都是成立的,但是在非高斯噪声下,这些典型检测器的性能会大大降低。针对以上的论述,本文提出了粒子滤波算法。此算法具有应用灵活、适用范围广、检测精度高等优点,这个技术能使用于任何能用动态空间模型表示的被非高斯、非线性随机系统,精度逼近最优估计算法,在非高斯滤波方面有着极佳的应用前景。同时结合码分多址系统模型,将此类算法运用于多用户检测中。并且经过MATLAB仿真可以说明粒子滤波算法的性能明显的优于几种典型的多用户检测器。由于粒子滤波算法存在粒子的退化现象,从而影响系统的检测性能,因此提出了两种改进性的粒子滤波算法,基于重要性密度函数选择——高斯-厄米特粒子滤波算法和采用重采样技术——正则粒子滤波算法,同样将两种改进型的算法用于多用户检测中,实际的结果证明,在检测性能上高于标准粒子滤波算法。
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN713;TN929.5

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本文编号：2533577