專利名稱：具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收機(jī)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CDMA (碼分多址)通信系統(tǒng)中的信號(hào)接收技術(shù)，尤其涉及一種具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收機(jī)及方法。
背景技術(shù)：
CDMA系統(tǒng)是一個(gè)干擾受限的系統(tǒng)，多址干擾始終存在，因此需要尋找合適的接收機(jī)技術(shù)來(lái)消除干擾，而基于瑞克(RAKE)接收的時(shí)域處理是抗多徑衰落、消除干擾的有效途徑。在CDMA擴(kuò)頻系統(tǒng)中，信道帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信道的平坦衰落帶寬。不同于傳統(tǒng)的調(diào)制技術(shù)需要用均衡算法消除相鄰符號(hào)間的碼間干擾，CDMA擴(kuò)頻碼在選擇時(shí)就要求它有很好的自相關(guān)特性。這樣，可將無(wú)線信道中出現(xiàn)的時(shí)延擴(kuò)展看作只是被傳信號(hào)的再次傳送。由于在多徑信號(hào)中含有可以利用的信息，所以CDMA接收機(jī)可以通過(guò)合并多徑信號(hào)來(lái)改善接收信號(hào)的信噪比。RAKE接收機(jī)所作的就是通過(guò)多個(gè)相關(guān)檢測(cè)器接收多徑信號(hào)中的各路信號(hào)，并把它們合并在一起，因此能夠在時(shí)域中充分利用信號(hào)的多徑結(jié)構(gòu)提高系統(tǒng)的輸出信噪比，從而成為目前CDMA系統(tǒng)中廣泛-陂應(yīng)用的抗多徑衰落4支術(shù)。
串行干擾刪除接收機(jī)是先估計(jì)出多址接入干擾和徑間干擾，然后按順序依次刪除估計(jì)出的干擾。多級(jí)串行干擾刪除器就是在多級(jí)中干擾被依次估計(jì)出和刪除。
而分組串行干擾刪除就是在串行干擾刪除的基礎(chǔ)上，對(duì)用戶按照接收條件的好壞進(jìn)行分組，接收條件好的組首先檢測(cè)。組內(nèi)進(jìn)行并行干擾刪除，組間進(jìn)行串行干擾刪除，這樣相比串行干擾刪除，可以減少系統(tǒng)時(shí)延。
5在對(duì)利用RAKE接收機(jī)進(jìn)行(分組)串行干擾刪除的研究中我們發(fā)現(xiàn)，如何恰當(dāng)?shù)鼗謴?fù)干擾，使之接近于原始的干擾信號(hào)，是決定(分組)串行干擾刪除接收機(jī)性能的關(guān)鍵。由于多用戶系統(tǒng)中，對(duì)于某一個(gè)用戶其他用戶都是干擾，那么恰當(dāng)?shù)鼗謴?fù)干擾就是要在干擾刪除的迭代過(guò)程中，盡量準(zhǔn)確地重構(gòu)每一個(gè)用戶的信息。傳統(tǒng)的多用戶干擾刪除過(guò)程中，要對(duì)用戶的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行硬判決，顯然這樣的處理不是很合理，特別是在信噪比較小或者是在干擾較大的迭代初期，直接的硬判決會(huì)造成錯(cuò)誤的擴(kuò)散現(xiàn)象，最終使得整個(gè)干擾刪除迭代算法不能收斂。
發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上情況，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提出 一種具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收機(jī)及方法，使得迭代過(guò)程中的用戶重構(gòu)數(shù)據(jù)更加合理，從而加速了接收機(jī)的收斂。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收機(jī)，包括具有至少一個(gè)迭代級(jí)的串連的干擾刪除單元和與最后一級(jí)串連干擾刪除單元的輸出端相連的判決單元，其中，
干擾刪除單元，用于將上一迭代級(jí)中對(duì)應(yīng)用戶的重構(gòu)信號(hào)與串連在前面的各干擾刪除單元從接收信號(hào)中去除干擾后得到的殘差信號(hào)相加，對(duì)相加后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，利用檢測(cè)到的數(shù)據(jù)生成所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值，并從所述相加后的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去由所述用戶數(shù)據(jù)估計(jì)值所生成的重構(gòu)信號(hào)，得到殘差信號(hào)并傳送給后 一干擾刪除單元，
并且，對(duì)應(yīng)同一用戶信號(hào)的各迭代級(jí)上的干擾刪除單元，用于對(duì)由所述用戶數(shù)據(jù)估計(jì)值生成的所述重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行逐級(jí)迭代，并將最后一級(jí)迭代得到的所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值輸入對(duì)應(yīng)的所述判決單元進(jìn)行判決，得到所述用戶的恢復(fù)信號(hào)；所述干擾刪除單元包括非線性處理^t塊，用于#4居當(dāng)前所;險(xiǎn)測(cè)的用戶數(shù)據(jù)的可信度確定所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值。
所述非線性處理模塊是根據(jù)當(dāng)前的干擾刪除單元對(duì)應(yīng)的迭代級(jí)數(shù)和對(duì)應(yīng)用戶的信噪比，確定是經(jīng)過(guò)判決還是直接由所述檢測(cè)到的數(shù)據(jù)獲得所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值。
所述非線性處理模塊被配置的處理模式如下
當(dāng)檢測(cè)到的用戶數(shù)據(jù)序列為= {、 }, = 0,1,…,W -1時(shí)，對(duì)于恒幅調(diào)制方式
來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)非線性處理后的用戶數(shù)據(jù)序列^.^KJ，,、o,i,…,w-i的表達(dá)式為
,=DEC(z^) ,—g(z^)-;7^^i,;^0,l,…,2M-1z: ，否則
其中，DEC(.)表示硬判決，arg(.) e (-;r,;r]表示計(jì)算復(fù)數(shù)的主值幅角，7* e (-tt,;t]("0，1,…,-1)是大小為似的恒幅調(diào)制星座點(diǎn)的主值幅角，《是由當(dāng)前的迭代級(jí)數(shù)和對(duì)應(yīng)用戶的信噪比決定的閾值。所述閾值纟的算法如下
P:^ +丄.[g + lo&o(纖+ M)]14 2
其中，g表示干擾刪除迭代的級(jí)別，SW 表示對(duì)應(yīng)用戶的信噪比，化和; 2是兩個(gè)用來(lái)控制《滿足1/14 " < 1/2的常數(shù)。
所述干擾刪除單元是對(duì)單個(gè)用戶或者一組用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
所述^r測(cè)過(guò)程包括瑞克RAKE接收和解擴(kuò)。
相應(yīng)于上述接收機(jī)，本發(fā)明進(jìn)而提供了 一種具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收方法，串行干擾刪除接收機(jī)收到用戶發(fā)出的上行信號(hào)后，
進(jìn)行多用戶串行干擾刪除的具體步驟如下
步驟A，對(duì)于一個(gè)迭代級(jí)上的一個(gè)用戶，將上一迭代級(jí)中對(duì)應(yīng)用戶的重構(gòu)信號(hào)與接收信號(hào)去除排在前面各用戶的干擾后得到的殘差信號(hào)相加，對(duì)相
加后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行;險(xiǎn)測(cè)，對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性處理后生成所述用數(shù)據(jù)的估計(jì)值，并從所述相加后的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去由所述用戶數(shù)據(jù)估計(jì)值所
生成的重構(gòu)信號(hào)，得到殘差信號(hào)；
步驟B，重復(fù)步驟A，直到所有迭代級(jí)上所有用戶的信號(hào)都進(jìn)行過(guò)檢測(cè)，對(duì)最后一級(jí)迭代得到的各個(gè)用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值分別進(jìn)行判決，得到對(duì)應(yīng)用戶的恢復(fù)信號(hào)；
所述步驟A中對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性處理，是根據(jù)當(dāng)前所檢測(cè)的用戶數(shù)據(jù)的可信度確定用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值。
所述利用檢測(cè)到的數(shù)據(jù)生成用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值是根據(jù)當(dāng)前的迭代級(jí)數(shù)和對(duì)應(yīng)用戶的信噪比，確定是經(jīng)過(guò)判決還是直接由所述檢測(cè)到的數(shù)據(jù)獲得所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值。
所述非線性處理的算法如下
當(dāng)檢測(cè)到的用戶數(shù)據(jù)序列為Zw—^丄,、o,i，…，w-i時(shí)，對(duì)于恒幅調(diào)制方式來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)非線性處理后的用戶數(shù)據(jù)序列^.p—^丄,、o,i,…，w-i的表達(dá)式為
,u =ded ,—Di卜^ix),1,…,一l
5^=^,,. ,否則
其中，DEC(.)表示硬判決， ]表示計(jì)算復(fù)數(shù)的主值幅角，
("0,1,...,2M-1 )是大小為M的恒幅調(diào)制星座點(diǎn)的主值幅角，《是由當(dāng)前的迭代級(jí)數(shù)和對(duì)應(yīng)用戶的信噪比決定的閾值。
所述閾值纟的算法如下
《=A+2.[g+l0g'C
14 %
其中，g表示干擾刪除迭代的級(jí)別，SW 表示對(duì)應(yīng)用戶的信噪比，仏和仏是兩個(gè)用來(lái)控制纟滿足1/14《< 1/2的常數(shù)。
所述步驟A是對(duì)單個(gè)用戶或者一組用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
所述檢測(cè)過(guò)程包括瑞克RAKE接收和解擴(kuò)。本發(fā)明主要的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)如下
81. 本發(fā)明基于現(xiàn)有的串行干擾刪除結(jié)構(gòu)，便于實(shí)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)可以最大
限度地減少?gòu)?qiáng)用戶對(duì)弱用戶的干擾，能夠準(zhǔn)確有效地實(shí)現(xiàn)多用戶的干擾刪除；
2. 對(duì)多徑信道的恢復(fù)部分采用了復(fù)雜度較低的RAKE接收機(jī)，而現(xiàn)有CDMA系統(tǒng)中使用的均衡方法即為RAKE接收，保持了對(duì)現(xiàn)有CDMA系統(tǒng)一定的兼容性；
3. 增設(shè)的非線性處理模塊，用來(lái)對(duì)要提供給重構(gòu)模塊的用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性處理，減少了錯(cuò)誤擴(kuò)散現(xiàn)象的發(fā)生，取得了良好的系統(tǒng)性能。
結(jié)合以下附圖進(jìn)行詳細(xì)描述將有利于理解本發(fā)明的原理、步驟、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，附圖中
圖1是本發(fā)明所述具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明所述的圖1中干擾刪除單元ICU(^)的組成結(jié)構(gòu)圖3是本發(fā)明所述的具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收方法的流程圖4示出本發(fā)明的技術(shù)方案在仿真情況下的誤碼率性能。
具體實(shí)施例方式
在時(shí)域的(分組)串行干擾刪除算法中，每一個(gè)(分組)串行干擾刪除迭代級(jí)別中用戶的檢測(cè)數(shù)據(jù)可信度是不一樣的。在(分組)串行干擾刪除算法收斂的條件下，迭代的級(jí)別越高，信噪比越高，那么用戶的檢測(cè)數(shù)據(jù)可信度就越高。因此，本發(fā)明的主要思想是建立一個(gè)非線性函數(shù)，將用戶的檢測(cè)數(shù)據(jù)的判決方式和數(shù)據(jù)的可信度緊密聯(lián)系在一起。這樣，使得我們的串行(分組串行)干擾刪除算法迅速的收斂，接收機(jī)能夠以較少的迭代次數(shù)得到較好的檢測(cè)性能。
下面，參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明提出的具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶(分組) 串行干擾刪除接收機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
串行干擾刪除和分組串行干擾刪除的差別僅僅在于，在分組干擾刪除中， 用戶要根據(jù)信噪比進(jìn)行分組，首先對(duì)信噪比最強(qiáng)的用戶組進(jìn)行檢測(cè)，然后依 據(jù)信噪比大小排序依次對(duì)各個(gè)組進(jìn)行檢測(cè)。組內(nèi)的所有用戶使用的是并行干 擾刪除，而對(duì)某個(gè)組進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，要?jiǎng)h除上一個(gè)組所有用戶的重構(gòu)數(shù)據(jù)，所 以組之間進(jìn)行的是串行干擾刪除。組內(nèi)的并行干擾刪除可以減少系統(tǒng)時(shí)延， 組間的串行干擾刪除可以最大限度的減少?gòu)?qiáng)用戶對(duì)弱用戶的干擾。如果分組 串行干擾刪除算法中，每一個(gè)分組中只有一個(gè)用戶，那么就變成了串行干擾 刪除接收。所以串行干擾刪除是分組串行干擾刪除的 一個(gè)特例。
因?yàn)橐捎?分組)串行干擾刪除的結(jié)構(gòu)，所以定義一個(gè)統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的干
擾刪除單元(Interference Cancellation Unit, ICU)。因?yàn)榇懈蓴_刪除和分 組串行干擾刪除接收機(jī)結(jié)構(gòu)非常相似，原理也基本相同，所以圖1所示的 CDMA上行串行干擾刪除接收機(jī)中每個(gè)干擾刪除單元，既可以看作是對(duì)單個(gè) 用戶進(jìn)行處理，也可以看作是對(duì)一組用戶進(jìn)行處理。對(duì)于圖1中某一個(gè)模塊 ICU(g,p)來(lái)說(shuō)，有兩個(gè)輸入殘差信號(hào)E^和上一級(jí)迭代中對(duì)這個(gè)用戶(組)
的重構(gòu)信號(hào)l,々；ICU(^)有三個(gè)輸出1^是提供給下一級(jí)迭代本用戶(組) 的重構(gòu)信號(hào)，Eg-是提供給本級(jí)迭代下一個(gè)用戶(組)的殘差信號(hào)，如果要 對(duì)本級(jí)迭代的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行判決，就使用第三個(gè)輸出zg,p 。
在這里，殘差信號(hào)E^作為本級(jí)ICU單元的一個(gè)輸入信號(hào)，可以理解成
它是總的接收信號(hào)減去了已經(jīng)檢測(cè)出來(lái)的用戶所對(duì)應(yīng)的重構(gòu)信號(hào)，而得到的 差值。因?yàn)槊恳淮螜z測(cè)所恢復(fù)的用戶數(shù)據(jù)肯定都不是完全準(zhǔn)確的，所以這個(gè) 差值中依然保留著有用的用戶數(shù)據(jù)的部分能量。對(duì)于(分組)串行干擾刪除 的第一級(jí)的第一個(gè)ICU單元來(lái)說(shuō)，殘差En就等于系統(tǒng)的接收信號(hào)R,對(duì)于其
10余的ICU單元來(lái)說(shuō)，殘差Eg- = Esp + Ig勺-。另外，完成所有用戶的一
次檢測(cè)就是一級(jí)迭代，即圖1中每一列ICU單元都執(zhí)行了一次檢測(cè)就是進(jìn)行 了一級(jí)迭代。至于上面提到的重構(gòu)信號(hào)，在干擾刪除迭代過(guò)程中，某一個(gè)用 戶經(jīng)過(guò)硬判決或者是非線性處理之后(本發(fā)明的非線性處理屬于一種部分判 決的方法)，用戶數(shù)據(jù)得到全部或者是部分的恢復(fù)，然后這些數(shù)據(jù)要重新經(jīng) 過(guò)擴(kuò)頻，并且重新和信道進(jìn)行巻積，這樣就得到了重構(gòu)信號(hào)。這個(gè)重構(gòu)信號(hào) 是本用戶在接收信號(hào)中的部分，也是對(duì)其他用戶的干擾。
圖2是圖1中單元ICU(^)的一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)圖。在這個(gè)實(shí)施例中，
對(duì)用戶(組)進(jìn)行^r測(cè)時(shí)，該ICU單元先對(duì)用戶信號(hào)進(jìn)行RAKE (瑞克)接 收處理，。
首先，輸入的殘差信號(hào)Eg p將與上一級(jí)迭代中對(duì)目前所要檢測(cè)的用戶
(組)的重構(gòu)信號(hào)、々相加。通過(guò)RAKE技術(shù)進(jìn)行信道均衡，接著經(jīng)過(guò)解擴(kuò)
模塊處理后得到檢測(cè)出的信號(hào)序列Zg,p。在對(duì)用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)頻、多徑重
構(gòu)之前，要使用一個(gè)非線性函數(shù)(Nonlinear Function)對(duì)用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行處 理，得到處理后的信號(hào)序列^,p。通過(guò)非線性函數(shù)的處理將所反饋的用戶的
數(shù)據(jù)與檢測(cè)的可信度相聯(lián)系，從而使整個(gè)串行迭代的算法以更快的速度收斂。 Z^可以用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的硬判決，或者用來(lái)產(chǎn)生用戶(組)的重構(gòu)信號(hào)Ig,p。殘
差信號(hào)Eg,一的計(jì)算表達(dá)式是Eg,p+1 = + Ig—liP - I^。
圖2所示的ICU(^單元使用的非線性處理模塊是為了將所反饋的用戶數(shù) 據(jù)與當(dāng)前所檢測(cè)的用戶數(shù)據(jù)的可信度相聯(lián)系。顯而易見(jiàn)，在算法保證收斂的 條件下，串行干擾刪除的級(jí)數(shù)越高，信噪比越高，那么在ICU模塊中解擴(kuò)后 的用戶數(shù)據(jù)可信度就越高。在對(duì)用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行判決時(shí)，首先根據(jù)事先計(jì)算 得到的閾值得到判決區(qū)域和非判決區(qū)域。這個(gè)判決區(qū)域?qū)嶋H上就是信號(hào)星座 上的部分區(qū)域，數(shù)據(jù)落在判決區(qū)域中，就認(rèn)為用戶的這個(gè)數(shù)據(jù)可信，可以進(jìn)行硬判決；如果落在非判決區(qū)域，就認(rèn)為數(shù)據(jù)不可信，就不進(jìn)行硬判決而保 持其不變。闊值可以自適應(yīng)的調(diào)整判決區(qū)域和非判決區(qū)域的大小。而根據(jù)串 行干擾刪除的級(jí)數(shù)越高，信噪比越高，那么在ICU模塊中解擴(kuò)后的用戶數(shù)據(jù) 可信度就越高的原則，在這種情況下，閾值將可以使得判決區(qū)域擴(kuò)大；反之 閾值將可以使得判決區(qū)域縮小。
而這個(gè)可信程度與迭代的級(jí)數(shù)是一個(gè)復(fù)雜的非線性關(guān)系。我們建立一個(gè) 非線性函數(shù)關(guān)系來(lái)模擬這種效應(yīng)，首先假設(shè)圖2中經(jīng)過(guò)RAKE接收和解擴(kuò)后 檢測(cè)出的用戶數(shù)據(jù)序列是2 ={^,,},, = 0,1,...,#-1，那么對(duì)于BPSK、 QPSK和
8PSK等恒幅調(diào)制來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)非線性函數(shù)處理后的用戶數(shù)據(jù)序列 ^.,K,J，'、o，i,…,w-1的表達(dá)式為
"DED ,laO+^i,h0,1,…,—i (1) Aw=z^ '否則
其中，DEC(.)表示硬判決，arg(.)e(u]是計(jì)算一個(gè)復(fù)數(shù)的主值幅角。 e(-;r,;r] ("0，1，…,-1 )是大小為M的恒幅調(diào)制星座點(diǎn)的主值幅角(請(qǐng)問(wèn)M表示接 收信號(hào)幅度嗎？)，比如在BPSK中w"0,;r)。《是一個(gè)由迭代級(jí)數(shù)和信噪比
決定的閾值，它被建模為如下形式
W(g，闊 (2) 其中，g是干擾刪除迭代的級(jí)別，s，是該用戶的信噪比。 作為一個(gè)例子，將函數(shù)式(2)具體設(shè)計(jì)成如下形式
^A+丄[g + io&o(纖+",)] (3)
其中，/7,和"2是兩個(gè)常數(shù)，它們被用來(lái)控制r滿足條件1/14"<1/2。容易看到， 隨著迭代次數(shù)和信噪比的升高，由《所決定的判決區(qū)域也在合理地?cái)U(kuò)大。
基于上述接收機(jī)結(jié)構(gòu)，本發(fā)明又提供相應(yīng)的具有改進(jìn)的收斂性能的多用
戶(分組)串行干擾刪除接收方法，請(qǐng)參閱圖3，該圖為本發(fā)明中具有改進(jìn)
的收斂性能的多用戶(分組)串行干擾刪除接收方法的流程圖，其具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下
步驟1，接收機(jī)收到用戶發(fā)出的上行信號(hào)后，接收信號(hào)被送入干擾刪除 接收機(jī)。因?yàn)楸窘邮諜C(jī)是(分組)串行結(jié)構(gòu)，所以在每一個(gè)迭代級(jí)g上，前 面的用戶(分組)ICU(^)與后面的用戶(分組)icu(^+D是串聯(lián)結(jié)構(gòu)，并提供 給后面的用戶(分組) 一個(gè)輸入殘差信號(hào)Eg,一，它的計(jì)算表達(dá)式是Eg,p+1 =
Eg,p + Ig-i，pIg，p 。
步驟2，每一個(gè)干擾刪除單元ICU(^的輸入是殘差信號(hào)E^和上一級(jí)迭代 中對(duì)這個(gè)用戶(組)的重構(gòu)信號(hào)Ig々，這兩個(gè)輸入相加之后，輸入到RAKE 接收機(jī)中進(jìn)行多徑信道的解巻積處理。
步驟3， RAKE接收機(jī)處理之后，就要對(duì)信號(hào)碼片進(jìn)行解擴(kuò)。解擴(kuò)之后 的數(shù)據(jù)由非線性處理模塊進(jìn)行部分判決的處理，經(jīng)過(guò)這個(gè)模塊之后， 一部分 可信的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)硬判決得到了原始信號(hào)估計(jì)值，而另 一個(gè)部分被認(rèn)為是不可 靠的數(shù)據(jù)保持不變。
步驟4，非線性函數(shù)模塊的輸出^，p可以輸入給兩個(gè)模塊。如果干擾刪除
迭代過(guò)程繼續(xù)進(jìn)行，那么這個(gè)輸出就要送入信號(hào)重構(gòu)模塊，也就是對(duì)2g,p進(jìn)
行再擴(kuò)頻，并且和多徑信道進(jìn)行巻積，重構(gòu)出此用戶(組)在接收機(jī)所接收 的信號(hào)中的貢獻(xiàn)I^。
步驟5，按照干擾刪除的統(tǒng)一的定義，所有用戶被檢測(cè)完成的一個(gè)循環(huán)， 就稱為干擾刪除的一級(jí)迭代。上一級(jí)迭代最后產(chǎn)生的殘差信號(hào)被直接送入下 一級(jí)迭代，繼續(xù)用于干擾刪除算法。如果按照系統(tǒng)設(shè)置，干擾刪除的次數(shù)已 經(jīng)足夠，那么迭代過(guò)程就已經(jīng)結(jié)束，^,p就輸入給判決模塊，對(duì)所有的數(shù)據(jù)
進(jìn)行硬判決，得到該用戶的恢復(fù)數(shù)據(jù)。
下面，通過(guò)一個(gè)實(shí)例具體說(shuō)明本發(fā)明所述的多用戶干擾刪除接收機(jī)的性 能。建立的仿真系統(tǒng)如下沒(méi)有附加CP或者是ZP的普通CDMA系統(tǒng)反向信道，未編碼，射頻載 波頻率是2GHz,信道采用M.1225規(guī)定的車載A信道模型，BPSK調(diào)制。碼 片按照時(shí)隙傳送，每個(gè)時(shí)隙2048個(gè)碼片，碼片速率是1.2288Mchip/s。仿真 中采用理想信道估計(jì)。用戶數(shù)為16，擴(kuò)頻系數(shù)SFd6,我們模擬HRPD系統(tǒng) 使用擾碼來(lái)區(qū)分用戶的作法，使用長(zhǎng)度為242 -1的m序列的截?cái)啻a作為區(qū)分 用戶的標(biāo)識(shí)。將上述式(3)中的兩個(gè)系數(shù)分別設(shè)定為；;,=2， ；/2=98。采用 串行干擾刪除的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
16個(gè)用戶的平均誤碼率性能如圖4中所示，基于兩個(gè)準(zhǔn)則情況下，第5 次以前的迭代使系統(tǒng)的性能得到大幅度改進(jìn)，到了第7次迭代，算法接近收 斂。
理論分析和仿真都證明，我們?cè)O(shè)計(jì)的接收機(jī)性能較好，復(fù)雜度低，有較 好的工業(yè)實(shí)用性。
權(quán)利要求
1、一種具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收機(jī)，其特征在于，包括具有至少一個(gè)迭代級(jí)的串連的干擾刪除單元和與最后一級(jí)串連干擾刪除單元的輸出端相連的判決單元，其中，干擾刪除單元，用于將上一迭代級(jí)中對(duì)應(yīng)用戶的重構(gòu)信號(hào)與串連在前面的各干擾刪除單元從接收信號(hào)中去除干擾后得到的殘差信號(hào)相加，對(duì)相加后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，利用檢測(cè)到的數(shù)據(jù)生成所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值，并從所述相加后的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去由所述用戶數(shù)據(jù)估計(jì)值所生成的重構(gòu)信號(hào)，得到殘差信號(hào)并傳送給后一干擾刪除單元，并且，對(duì)應(yīng)同一用戶信號(hào)的各迭代級(jí)上的干擾刪除單元，用于對(duì)由所述用戶數(shù)據(jù)估計(jì)值生成的所述重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行逐級(jí)迭代，并將最后一級(jí)迭代得到的所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值輸入對(duì)應(yīng)的所述判決單元進(jìn)行判決，得到所述用戶的恢復(fù)信號(hào)；所述干擾刪除單元包括非線性處理模塊，用于根據(jù)當(dāng)前所檢測(cè)的用戶數(shù)據(jù)的可信度確定所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值。
2、 如權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其特征在于，所述非線性處理模塊是 根據(jù)當(dāng)前的干擾刪除單元對(duì)應(yīng)的迭代級(jí)數(shù)和對(duì)應(yīng)用戶的信噪比，確定是經(jīng)過(guò) 判決還是直接由所述檢測(cè)到的數(shù)據(jù)獲得所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值。
3、 如權(quán)利要求2所述的接收機(jī)，其特征在于，所述非線性處理模塊被 配置的處理模式如下當(dāng)檢測(cè)到的用戶數(shù)據(jù)序列為z^—^,p-o，i，…,w-i時(shí)，對(duì)于恒幅調(diào)制方式來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)非線性處理后的用戶數(shù)據(jù)序列、,g.J,"o，i,…,w-i的表達(dá)式為<formula>formula see original document page 2</formula>其中，DEC(.)表示硬判決，arg(.) e (u]表示計(jì)算復(fù)數(shù)的主值幅角，％ e (u]("0,1,…,2"-1 )是大小為M的恒幅調(diào)制星座點(diǎn)的主值幅角，《是由當(dāng)前的迭 代級(jí)數(shù)和對(duì)應(yīng)用戶的信噪比決定的閾值。
4、 如權(quán)利要求3所述的接收機(jī)，其特征在于，所述閾值纟的算法如下<formula>formula see original document page 3</formula>其中，g表示干擾刪除迭代的級(jí)別，SW表示對(duì)應(yīng)用戶的信噪比，",和^ 是兩個(gè)用來(lái)控制《滿足1/14 " < 1/2的常數(shù)。
5、 如權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其特征在于，所述千擾刪除單元是對(duì) 單個(gè)用戶或者一組用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
6、 如權(quán)利要求1所述的接收機(jī)，其特征在于，所述檢測(cè)過(guò)程包括瑞克RAKE接收和解擴(kuò)。
7、 一種具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收方法，其特征 在于，串行干擾刪除接收機(jī)收到用戶發(fā)出的上行信號(hào)后，進(jìn)行多用戶串行干 擾刪除的具體步驟如下步驟A，對(duì)于一個(gè)迭代級(jí)上的一個(gè)用戶，將上一迭代級(jí)中對(duì)應(yīng)用戶的重 構(gòu)信號(hào)與接收信號(hào)去除排在前面各用戶的干擾后得到的殘差信號(hào)相加，對(duì)相加后的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，對(duì);險(xiǎn)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性處理后生成所述用戶 數(shù)據(jù)的估計(jì)值，并從所述相加后的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去由所述用戶數(shù)據(jù)估計(jì)值所 生成的重構(gòu)信號(hào)，得到殘差信號(hào)；步驟B,重復(fù)步驟A，直到所有迭代級(jí)上所有用戶的信號(hào)都進(jìn)行過(guò)檢測(cè)， 對(duì)最后一級(jí)迭代得到的各個(gè)用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值分別進(jìn)行判決，得到對(duì)應(yīng)用戶 的恢復(fù)信號(hào)；所述步驟A中對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性處理，是根據(jù)當(dāng)前所檢測(cè)的 用戶數(shù)據(jù)的可信度確定用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值。
8、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述利用檢測(cè)到的數(shù)據(jù)生 成用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值是根據(jù)當(dāng)前的迭代級(jí)數(shù)和對(duì)應(yīng)用戶的信噪比，確定是經(jīng)過(guò)判決還是直接由所述檢測(cè)到的數(shù)據(jù)獲得所述用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值。
9、 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述非線性處理的算法如下當(dāng)檢測(cè)到的用戶數(shù)據(jù)序列為z^4zg,J,卜(u…,w-i時(shí)，對(duì)于恒幅調(diào)制方式 來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)非線性處理后的用戶數(shù)據(jù)序列、p ' = 0,1,…,w-i的表達(dá)式為Z: =DECU ，largDi卜^i，^0，1，…,—1 '否則其中，DEC(.)表示硬判決，arg(.)e(-;r,;r]表示計(jì)算復(fù)數(shù)的主值幅角，^e(-;r,;r] ("0,1,..,2M-1 )是大小為M的恒幅調(diào)制星座點(diǎn)的主值幅角，《是由當(dāng)前的迭 代級(jí)數(shù)和對(duì)應(yīng)用戶的信噪比決定的閾值。
10、 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述閾值纟的算法如下^冉+丄[g"。g'。(， + "')] 其中，g表示干擾刪除迭代的級(jí)別，S順表示對(duì)應(yīng)用戶的信噪比，化和"2 是兩個(gè)用來(lái)控制《滿足1/14 " < 1/ 2的常數(shù)。
11、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟A是對(duì)單個(gè)用 戶或者一組用戶的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)。
12、 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述檢測(cè)過(guò)程包括瑞克 RAKE接收和解擴(kuò)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種具有改進(jìn)的收斂性能的多用戶串行干擾刪除接收機(jī)及方法。該接收機(jī)中，干擾刪除單元將上一迭代級(jí)中對(duì)應(yīng)用戶的重構(gòu)信號(hào)與串連在前面的各干擾刪除單元從接收信號(hào)中去除干擾后得到的殘差信號(hào)相加，檢測(cè)相加后的數(shù)據(jù)信號(hào)并利用檢測(cè)到的數(shù)據(jù)生成該用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值，從該相加后的數(shù)據(jù)信號(hào)中減去由該用戶數(shù)據(jù)估計(jì)值生成的重構(gòu)信號(hào)，得到殘差信號(hào)并傳送給后一干擾刪除單元，而且，對(duì)由該用戶數(shù)據(jù)估計(jì)值生成的重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行逐級(jí)迭代，并將最后一級(jí)迭代得到的該用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值輸入判決單元進(jìn)行判決，得到該用戶的恢復(fù)信號(hào)。該干擾刪除單元包括非線性處理模塊，根據(jù)當(dāng)前所檢測(cè)的用戶數(shù)據(jù)的可信度確定該用戶數(shù)據(jù)的估計(jì)值，使得接收機(jī)迅速收斂。
文檔編號(hào)H04B1/707GK101494467SQ20081000085
公開(kāi)日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者欣 張, 許國(guó)平, 雨 辛, 群 魏, 黃云飛 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司