TD-SCDMA联合检测技术.docVIP

　　一、什么是联合检测技术 　　联合检测是多用户检测（Ｍｕｌｔｉ－ｕｓｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）的一种。ＣＤＭＡ系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的，接收时需要在数字域上用一定的信号分离方法把各个用户的信号分离开来。信号分离的方法大致可以分为单用户检测技术和多用户检测技术两种。 　　在实际的ＣＤＭＡ移动通信系统中，由于各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰（ＭＡＩ）存在的根源。由个别用户产生的ＭＡＩ固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，ＭＡＩ就成为宽带ＣＤＭＡ通信系统的一个主要干扰。传统的ＣＤＭＡ系统信号分离方法是把ＭＡＩ看作热噪声一样的干扰，导致信噪比严重恶化，系统容量也随之下降。这种将单个用户的信号分离看作是各自独立的过程的信号分离技术称为单用户检测（Ｓｉｎｇｌｅ－ｕｓｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）。ＩＳ－９５等第二代ＣＤＭＡ系统实际容量远小于设计码道数，就是因为使用了单用户检测技术。实际上，由于ＭＡＩ中包含许多先验的信息，如确知的用户信道码，各用户的信道估计等等，因此ＭＡＩ不应该被当作噪声处理，它可以被利用起来以提高信号分离方法的准确性。这样充分利用ＭＡＩ中的先验信息而将所有用户信号的分离看作一个统一的过程的信号分离方法称为多用户检测技术（ＭＤ）。根据对ＭＡＩ处理方法的不同，多用户检测技术可以分为干扰抵消（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）和联合检测（Ｊｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）两种。其中，干扰抵消技术的基本思想是判决反馈，首先从总的接收信号中判决出其中部分的数据，根据数据和用户扩频码重构出数据对应的信号，再从总接收信号中减去重构信号，如此循环迭代。 　　联合检测技术则指的是充分利用ＭＡＩ，一步之内将所有用户的信号都分离开来的一种信号分离技术。 　　二、联合检测技术分析 　　联合检测是多用户检测（Ｍｕｌｔｉ－ｕｓｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）的一种。ＣＤＭＡ系统中多个用户的信号在时域和频域上是混叠的，接收时需要在数字域上用一定的信号分离方法把各个用户的信号分离开来。信号分离的方法大致可以分为单用户检测技术和多用户检测技术两种。 　　在实际的ＣＤＭＡ移动通信系统中，由于各个用户信号之间存在一定的相关性，这就是多址干扰（ＭＡＩ）存在的根源。由个别用户产生的ＭＡＩ固然很小，可是随着用户数的增加或信号功率的增大，ＭＡＩ就成为宽带ＣＤＭＡ通信系统的一个主要干扰。传统的ＣＤＭＡ系统信号分离方法是把ＭＡＩ看作热噪声一样的干扰，导致信噪比严重恶化，系统容量也随之下降。这种将单个用户的信号分离看作是各自独立的过程的信号分离技术称为单用户检测（Ｓｉｎｇｌｅ－ｕｓｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）。ＩＳ－９５等第二代ＣＤＭＡ系统实际容量远小于设计码道数，就是因为使用了单用户检测技术。实际上，由于ＭＡＩ中包含许多先验的信息，如确知的用户信道码，各用户的信道估计等等，因此ＭＡＩ不应该被当作噪声处理，它可以被利用起来以提高信号分离方法的准确性。这样充分利用ＭＡＩ中的先验信息而将所有用户信号的分离看作一个统一的过程的信号分离方法称为多用户检测技术（ＭＤ）。根据对ＭＡＩ处理方法的不同，多用户检测技术可以分为干扰抵消（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）和联合检测（Ｊｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）两种。其中，干扰抵消技术的基本思想是判决反馈，首先从总的接收信号中判决出其中部分的数据，根据数据和用户扩频码重构出数据对应的信号，再从总接收信号中减去重构信号，如此循环迭代。 　　联合检测技术则指的是充分利用ＭＡＩ，一步之内将所有用户的信号都分离开来的一种信号分离技术，它已成为目前第三代移动通信技术中的热点。 　　传统的检测技术完全按照经典直接序列扩频理论对每个用户的信号分别进行扩频码匹配处理，其接收端用一个和发送地址码（波形）相匹配的匹配滤波器（相关器）来实现信号分离，在相关器后直接解调判决。如果匹配滤波采用的是结合了信道响应的相关波形，相当于是ＲＡＫＥ接收机，实现了利用多径响应的作用。这种方法只有在理想正交的情况下，才能完全消除多址干扰的影响，对于非理想正交的情况，必然会产生多址干扰，从而引起误码率的提高。TD-SCDMA系统中采用的联合检测技术是在传统检测技术的基础上，充分利用造成ＭＡＩ干扰的所有用户信号及其多径的先验信息，把用户信号的分离当作一个统一的相互关联的联合检测过程来完成，从而具有优良的抗干扰性能，降低了系统对功率控制精度的要求，因此可以更加有效地利用上行链路频谱资源，显著地提高系统容量。 　　联合检测的目的就是根据上式中的Ａ和ｅ估计出用户发送的原始信号ｄ。Ａ由所有用户的扩谱码以及信道冲激响应决定，因此联合检测算法的前提是能得到所有用户的扩谱码和信道冲激响应。TD-SCDMA系统中在帧结